北斗七星在未來將不復存在嗎

WBOY
發布: 2024-08-19 05:11:32
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前言

繁星似錦,天回北鬥,盛夏朔月,野草連天,多少孩童對北斗七星的初見都是在這樣一個夜晚發生的?

「復移小凳扶窗立,教識中天北斗星」。

北斗七星是最容易辨認的星群之一,它由七顆星組成,位於北半球天空,形狀像古代舀酒的鬥。其中鬥身由四顆星組成,古代稱為「魁」;鬥柄由三顆星組成,古代稱為「杓」。如今正值晝長夜短的夏季,入夜群星初現時,北斗星總是出現在日落方向偏右的高空處。

北斗七星在未來將不復存在嗎
圖 1: 北斗七星

北斗七星最著名的作用是尋找北極星 —— 地球北極指向的恆星,以此指明方向。北極星(幾乎)位於天上同一個地方,嵬然不動,其他星辰圍繞著它轉動。從而,找到北極星就可以確定哪個方向是北方。將北斗七星鬥身的前兩顆星相連,並向鬥口方向延伸約 5 倍,便可找到北極星。我國自主研發的北斗衛星導航系統,也沿用了這一寓意,古有北斗七星辨別方向,今有北斗衛星定位九州。

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圖2:北斗七星於北極星

夜空也有「熊」出沒

在我國,北斗七星從鬥身到天星到天星、天權、玉衡、開陽、搖光(瑤光)」。天樞、天璇、天璣、天權組成鬥身,玉衡、開陽、搖光組成鬥柄。古時,北斗七星又分別稱為「貪狼、巨門、祿存、文曲、廉貞、武曲、破軍」。

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圖 3:北斗七星的名字
在西方的星座體系中,北斗七星是

大熊星座的一部分,是「熊」的尾部。七顆星從鬥身到鬥柄依序命名為大熊座 α、大熊座 β、大熊座 γ、大熊座 δ、大熊座 ε、大熊座 ζ、大熊座 η。

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圖 4: 大熊星座
有趣的是,北極星所在的星座 ——

小熊星座,長得非常像北斗七星,有時也被稱為「小北斗」。其中鬥柄最末端的是現在的北極星。

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圖 5: 小熊星座(小北斗)
可惜,如此美妙的北斗最終會敗給歲月,不再擁有「鬥」的形狀。想究其原因,我們需要了解北斗七星的前世今生。

北斗七星的過去和未來

一般而言,同一星座中的星往往只是看起來像“鄰居”,實際上很可能相距甚遠。奇妙的是,北斗中的星有著相當緊密的「親緣關係」。

除了位於北斗兩端的天樞和搖光外,其餘五顆星與我們的距離都是八十多光年,這說明它們的實際距離(在天文學的意義上)也是比較近的!此外在 1869 年,英國天文學家理查德・普羅克特發現,北斗的這五顆星向著幾乎同樣的方向、以幾乎同樣的速度在移動。可見它們不僅距離較近,而且關係非同一般。

1960 年,美國天文學家奧林・艾根提出

移動星群的概念,指一系列年齡相仿、化學成分相似、距離和運動情況相近的恆星。而北斗中的五顆星隸屬於距離太陽系最近的移動星群 ——「大熊座移動星群」。

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圖 6:大熊座移動星群的部分區域

大熊座移動星群是怎麼形成的?這些恆星為什麼會有這麼多相似之處?根據對恆星壽命的計算,天文學家認為大熊座移動星群曾經是疏散星團,大概在 5 億年前形成於一個原始星雲中。 星雲由宇宙塵、氫氣、氦氣等組成,它們的集體運動、引力、磁場等維持著微妙的平衡。這種平衡很容易被外在的擾動(如超新星爆發)所破壞,導致星雲某些區域的密度出現較大的不均勻性。由於引力的作用,其中一些密度高的地方開始聚集、坍塌,最終形成一系列恆星。也就是說,這些恆星都是誕生於同一個星雲的“兄弟”,有相同的形成原因,誕生時間十分相近;它們的化學成分和運動繼承自星雲,所以也非常相似。

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圖 7:歐米加星雲

這些恆星之間距離較近,可以透過引力相互束縛,形成一個恆星集團,簡稱「星團」。其中,疏散星團是一類組織較鬆散的星團,金牛座中著名的昴星團和畢星團就屬於疏散星團。這種星團中的恆星距離不算特別近,彼此之間引力較弱,星雲或其他星團的引力都很容易使其中的成員脫離組織,不再相互束縛,只是仍保持相似的運動方向和速度。至此,疏散星團瓦解,成為移動星群。

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圖 8:昴星團

可見,北斗中的五顆星才是真正的“兄弟”,而天樞和搖光與它們出身不同,不是“一條心”。 天樞、搖光的運動方向和其餘五星幾乎相反,因此在遙遠的未來,隨著七星的移動,北斗的形狀將會發生改變—— 天樞穿過天璇與天璣連線的延長線,「鬥」的形狀將不復存在,「北斗連珠懸倒匙」的描述也不再適用。不過對於地球上的生物而言,這個過程需要的時間很長很長,大約需要十萬年,大家不必過於擔心~

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圖9:北斗七星未來的變化

後記

千年以來,天空中的一些圖案一直在被觀察並被神化著。

夜空中可以看到各種各樣的天體:著名的行星、稀疏的星雲、遙遠的星系,以及彗星和流星等短暫的來客。

北斗七星憑藉其獨特的形狀和定方向的重要作用,從古至今都備受重視、為人稱道。在傳說、占星術中,北斗七星成為了自然法則、天地秩序的代表符號,帶給了人們無限的遐想,直至今日的影視作品、遊戲中也時常能看到北斗七星的名字,可見其影響深遠;在天文學中,北斗七星更是為人類探索宇宙、研究恆星形成、星團、星群等提供了不可或缺的幫助。

夏夜的天空,星羅雲布;星矢的故事,恒河數沙。如遇一個閒適的朗夜,請抬頭看看吧!

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-《裸眼觀星》

本文來自微信公眾號:微信公眾號(ID:null),作者:西瀧

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