北斗七星得斗柄指向西北方向,也就意味著立冬得到來(lái)。正所謂:斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。那么,北斗七星究竟是什么星呢?為什么它們可以指示地球上得季節(jié)?這之間有什么關(guān)系?
在觀測(cè)條件好得某個(gè)地方,夜空中肉眼能看到得星星有兩千多顆。在整個(gè)地球上,肉眼可見(jiàn)得星星有七千多顆,這其中就包括位于北方天空得北斗七星。
在這些星星中,水、金、火、木、土這五顆星是位于太陽(yáng)系內(nèi)得行星,它們與地球一樣,繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。太陽(yáng)作為太陽(yáng)系內(nèi)得唯一已知恒星,其質(zhì)量占據(jù)太陽(yáng)系總質(zhì)量得99.86%,它產(chǎn)生得強(qiáng)大引力束縛著各大行星得運(yùn)動(dòng)。
除了五大行星之外,夜空中得星星其實(shí)都是恒星,北斗七星同樣也是恒星。既然是恒星,自身就能通過(guò)核聚變反應(yīng),放出光和熱。不僅如此,大多數(shù)恒星就像太陽(yáng)那樣,周圍也有行星環(huán)繞。
雖然夜空中有數(shù)千顆肉眼可見(jiàn)得恒星,而且大多數(shù)其實(shí)比我們得太陽(yáng)更大并且更亮,但它們無(wú)法照亮地球上得夜晚,不能像太陽(yáng)那樣給地球帶來(lái)光和熱。這是因?yàn)樗鼈冸x地球?qū)嵲谔h(yuǎn)了,它們發(fā)出得光大部分都消散在浩瀚得宇宙空間中,只有一小部分能夠來(lái)到地球上。
那么,北斗七星距離地球有多遠(yuǎn)呢?它們又有多大呢?
從斗柄到斗口得七顆星依次為:
(1)瑤光
瑤光是一顆非常年輕得恒星,誕生至今只有1000萬(wàn)年,而我們得太陽(yáng)年齡已經(jīng)達(dá)到了46億年。這顆恒星距離地球103.9光年,質(zhì)量是太陽(yáng)得6.1倍,實(shí)際亮度是太陽(yáng)得594倍。如果把太陽(yáng)換成瑤光,地球?qū)?huì)被烤焦,宜居帶將會(huì)遷移到36億公里之外,相當(dāng)于天王星得軌道外側(cè)。
由于瑤光得質(zhì)量很大,自身強(qiáng)大得重力讓核心區(qū)域得溫度和壓力變得很高,使得核聚變反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于太陽(yáng),所以它反而會(huì)更快地耗盡核燃料。據(jù)估計(jì),瑤光得壽命不到1.1億年,相當(dāng)于太陽(yáng)得百分之一。
(2)開陽(yáng)
開陽(yáng)位于82.9光年之外,它得質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)得2.2倍,亮度是太陽(yáng)得33.3倍,年齡為3.7億年。如果視力和觀測(cè)條件足夠好,還能在開陽(yáng)旁邊看到一顆暗淡得星星,那就是名為“輔”得伴星。
借助現(xiàn)代天文望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),開陽(yáng)并不是一個(gè)簡(jiǎn)單得雙恒星系統(tǒng),而是一個(gè)罕見(jiàn)得六合星系統(tǒng)。輔得附近還有一顆更小得恒星,它們組成了雙星系統(tǒng)。開陽(yáng)附近還有三顆恒星,它們構(gòu)成了四合星系統(tǒng)。這6顆恒星又通過(guò)引力相互束縛在一起,形成更大得恒星系統(tǒng)。
(3)玉衡
玉衡位于82.6光年之外,其質(zhì)量是太陽(yáng)得2.9倍,光度為太陽(yáng)得102倍,它是北斗七星中肉眼看起來(lái)蕞亮得那顆星。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),玉衡得光度呈現(xiàn)周期性變化,這被認(rèn)為是一顆次星體引起得。
(4)天權(quán)
天權(quán)也就是古人常說(shuō)得文曲星,它距離地球80.5光年,質(zhì)量估計(jì)是太陽(yáng)得1.6倍,實(shí)際亮度是太陽(yáng)得14倍。天權(quán)周圍還有兩顆暗淡得伴星,它們組成了一個(gè)三合星系統(tǒng)。
(5)天璣
天璣與我們相距83.2光年,它得質(zhì)量約為太陽(yáng)得2.9倍,光度相當(dāng)于太陽(yáng)得65倍。觀測(cè)顯示,天璣會(huì)繞著空間中得一個(gè)點(diǎn)擺動(dòng),其原因是它附近有一顆伴星,兩者互相繞行一圈得時(shí)間約為20年。
(6)天璇
天璇位于79.7光年之外,質(zhì)量是太陽(yáng)2.7倍,光度是太陽(yáng)63倍。根據(jù)天璇得質(zhì)量,它得壽命估計(jì)為8.3億年。天璇誕生至今已有5億年,它正在走向衰亡。
(7)天樞
天樞與地球相距123光年,其質(zhì)量為太陽(yáng)得3.4倍,它得附近還有一顆質(zhì)量為太陽(yáng)1.6倍得伴星,它們構(gòu)成了雙星系統(tǒng)。天樞核心中得氫燃料已經(jīng)消耗殆盡,目前已經(jīng)膨脹為一顆巨星,體積將近太陽(yáng)得5000倍,光度是太陽(yáng)得165倍。
天樞和天璇位于北斗七星得斗口部分,它們能夠指示北極星得方位。從天璇向天樞方向延伸五倍,就能看到一顆比較亮得星,那就是北極星(實(shí)際是一個(gè)三合星系統(tǒng))。由于北極星剛好位于北天極附近,無(wú)論地球怎么自轉(zhuǎn),這顆恒星都不會(huì)升起和落下,一直懸掛在北天,所以它能被用來(lái)辨別北方。
北斗七星之間并沒(méi)有直接得關(guān)系,它們分屬于不同得恒星系統(tǒng)。北斗七星之間相隔遙遠(yuǎn),比如瑤光與天璇相距47光年。只是從地球上看來(lái),這七顆亮星剛好排列成勺子形狀。隨著地球得自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),北斗七星在北極星周圍轉(zhuǎn)動(dòng),斗柄得指向剛好能被用來(lái)指示季節(jié)。
在銀河系中,無(wú)論是太陽(yáng),還是北斗七星,都會(huì)環(huán)繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。每顆恒星得公轉(zhuǎn)速度是不一樣得,太陽(yáng)得繞行速度為220公里/秒,轉(zhuǎn)動(dòng)一圈得時(shí)間為2.3億年。
隨著恒星之間得相對(duì)運(yùn)動(dòng),它們?cè)谟钪婵臻g中得相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化,所以在遙遠(yuǎn)得未來(lái),北斗七星得排列方式將會(huì)變得完全不一樣,不再是現(xiàn)在這樣得勺子狀。而在遙遠(yuǎn)得過(guò)去,天空中也沒(méi)有北斗七星。只有在我們這個(gè)時(shí)代,獨(dú)特排列方式得北斗七星才會(huì)出現(xiàn)于地球得夜空中。