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1 # 經海山
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2 # 火星一號
既然地球環繞太陽運動,而且太陽還帶著地球環繞銀河系中心運動,為什麼夜空中星星的相對位置看起來沒有發生變化呢?
首先,隨著地球的公轉,夜空中某些星星的相對位置其實會發生明顯變化,它們就是太陽系中的行星。由於地球和其他行星都會環繞太陽公轉,並且它們的距離較近,所以行星在夜空中的相對位置會隨時間發生明顯的變化,行星會在不同的星座中穿行。肉眼可見的行星只有五顆,其中包括題主所說的啟明星,也就是出現在日出之前的金星。
除了五顆太陽系行星之外,夜空中的星星都是遠在太陽系外的恆星。雖然它們的實際亮度可能高於太陽,但它們距離太遠,所以人眼無法分辨出它們的細節,它們看起來只是亮點。
在地球公轉的過程中,恆星之間的相對位置並不會發生肉眼可見的變化。這是因為恆星離我們太遠了,都在數十萬億公里(數光年)之外,它們的視差太小了。即便是在太陽系的其他行星上,觀測者所看到的星空也不會有什麼區別。
不過,距離較近的那些恆星視差是可以測量出來。透過觀測恆星在半年裡相對於背景星空的偏移量,可以測出恆星視差角。由於日地距離是已知的,根據三角函式就能計算出恆星的距離,這就是最早的恆星測距方法——三角視差法。
另一方面,隨著太陽系在銀河系中的運動,其他恆星會相對於太陽系運動,使得它們在夜空中的相對位置發生永久性變化。只是這種變化很小,在短時間內很難看出來。
除非像巴納德星這樣具有極快自行運動的恆星,它每年相對於背景星空的位置變化會很顯著。這顆恆星目前離我們大約6光年,它正以每秒143公里的速度朝著太陽方向高速運動。在大約1萬年後,它會運動到距離我們只有3.8光年的地方。
但對於大部分的恆星,它們的自行運動很慢,相對位置變化並不明顯。只有經過數千年的時間,夜空中的星座才會有較大的變化,以下是大熊座(北斗七星所在的星座)、獵戶座以及南十字座隨時間的變化:
如上圖所示,北斗七星在10萬年後會完全變樣。獵戶座的盾牌部分只有在最近數千年才看起來像盾牌,而在數萬年前或者數萬年後,盾牌的形狀完全不成樣子。南十字座在5萬年前也是呈現為十字形,但在5萬年後,十字形不復存在。
另外,超新星爆發也會在較短的時間內改變星座。例如,獵戶座的參宿四,天蠍座的心宿二,它們都有可能在不遠的將來爆發成超新星,從而使星座完全發生變化。
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3 # 寒蕭99
北斗七星和啟明星完全是不同的,北斗七星是恆星,是同太陽一樣的恆星,距離我們十分遙遠。而啟明星就是金星,與地球一樣圍繞太陽運轉的行星。而且,這兩者雖然不同,但在天空中的位置也都在變的啊。
下面我們分別說一下。
北斗七星位於天球的北極附近,是大熊星座的一部分,由於其特殊的形狀和有規律的位置變化,一般被人們用於指引方向。
北斗七星的勺子指向北極星,所以只要找到北斗七星,就知道北極星了,也就知道了北邊的方位。但是,實際上我們觀察一年內北斗七星的位置,還是有很大變化的,在春夏秋冬四季,北斗七星圍繞這北極星轉動,四季的位置是不同的。因此,我們也可以根據北斗七星的位置來判斷四季。
再說下啟明星。
啟明星其實是金星的一個稱呼,另外還有一個常見的稱呼叫長庚星,也是指的金星。只是在早晨出現的金星古人稱為啟明星,而在傍晚出現的金星古人稱為長庚星。
由於金星的軌道在地球內側,所以我們從地球上看去,金星的位置一直在太陽附近晃動。同樣的還有水星,但是由於水星軌道距離太陽更近,因此,看上去也距離太陽更近,所以水星會很難觀測到。而金星,相對來說就很好觀測了。
當金星運動到東西大距的位置,我們看上去金星距離太陽最遠,也是由於這個原因,我們會看到金星在天球上的運動軌跡會來回的跑,而不是向其他行星一樣一直向一個方向運動。
因此,雖然在短時間內看上去位置好像沒變,但是如果長時間觀測的話,就可以發現這些天體的運動規律了。
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4 # 星辰大海路上的種花家
地球繞著太陽轉,為什麼北斗七星、啟明星的位置基本不變?
有這個疑問的朋友應該沒有好好觀察過星空,北斗七星的位置的變化比較慢,一年輪一次,每天看起來差不多,但累計一定的時間後就會很明顯,您會發現勺柄方向變化了!另外啟明星就是我們所說的金星,這個如果留意的話它每天都在變化,有時候它會在傍晚看到它,有時候又會在清晨看見它!
最近看到的金星是清晨才能看到,這是內行星在公轉軌道上與地球相對位置以及地球的自轉方向造成的!
位於地球前方時,由於地球自轉在上圖看來是逆時針,因此只能在清晨是觀測到,而落後於地球時則會在傍晚位於西方天空,一般認為東大距最適合觀測!但有一點要注意下的是,金星和地球都圍繞太陽公轉,儘管它們在銀河系中以每秒超過240千米的速度在狂奔,但只要太陽還在,它們就永不分離!理論上我們永遠都會在東方的清晨或者西方的傍晚看到金星,當然紅巨星時代吞沒了金星就沒得看了哈!
上圖則為大熊座北斗七星和小熊座小北斗七星,這個兩個星座是北半球最著名的星座,沒有之一!這個星座一年四季中與北半球的觀測者的視覺位置變化和地球公轉軌道的夜間方向有關!因為遙遠的恆星在天空中幾乎恆定不動!
請注意上圖紅圈的位置,在公轉的四個典型位置,地球上同一個位置夜間白天清晨和傍晚是相反的,而星座方向則不會改變,改變的只是觀測者的方向,但視覺並不會糾正這個錯覺,因為整個地球方向掉了個,所以眼睛告訴我們天上的星星變方向了!
一年四季的北斗七星方向變化,當然隨著地球自轉整個晚上都在不停的轉動,這個方向以黃昏時為準!儘管恆星在天空中看起來恆定不動,這只是我們肉眼看不出來而已,就像我們看著月亮走路一樣,月亮走,我也走.....這不是自帶樂感的歌詞麼,週五的房屋樹木都在動,唯有月亮跟著你走,沒錯因為月亮相距遙遠,它的公轉和地球自轉疊加的效果我們短時間是看不出來的,但你再隔1-2小時再看月亮的位置就大不同了!但房屋樹木等你回來的時候還在原位!
上圖是北斗七星在十萬年前和十萬年後的位置變化示意圖!未來的北斗七星將會變得面目全非,請記住這個圖圖,萬一你穿越了也好對比下到底是穿越到了未來還是穿越到了過去,這非常關鍵哦!
當然也有跑得比較快的恆星,比如上圖為巴納德星的位置變化:從1985年到2005年,很明顯吧,對照星圖,1-2年的位置變化即可發現!
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5 # 艾伯史密斯
答:夜空中繁星的位置並非一成不變,而是存在自行運動,不過距離地球實在太遙遠,所以位置變化不明顯;但是啟明星(金星)是太陽系內的行星,在天球中的位置變化是很明顯的,每天都不一樣。
在古代,夜空中的繁星,被視為神明的某種暗示,隨著科學的發展,人們才得知夜空中的星星,基本上都是恆星;在十七世紀,英國科學家哈雷收集了來自全世界的各種古代星圖,發現一些星星的位置有顯著變化,並提出了恆星的自行運動。
恆星自行,指的是恆星在一年當中,行經的距離對觀測者所張的角度,相對於觀察者是橫向運動,夜空中自行運動最大的是巴納德星(距離地球6光年),每年移動10.31角秒,相當於滿月直徑的千分之五。恆星在宇宙中運動,速度都是非常快的,比如太陽圍繞銀河系的公轉速度大約是220km/s,然後地球圍繞太陽的公轉速度為30km/s,這種運動必定導致夜空中的星星位置發生變化。
但由於除太陽外的恆星距離地球都很遙遠,所以這些恆星在天球中的位置變化非常微小,只有藉助精密的儀器,透過長時間的位置變化累計,才能測量出變化量。就好比一輛車在路上飛馳,觀察者距離越遠,看到車輛移動的速度就越小。
目前距離太陽最近的恆星,是4.2光年外的半人馬座比鄰星,比鄰星相對於我們太陽也存在自行運動,而且比鄰星在逐漸遠離我們太陽,預計1000多年後,比鄰星將不再是距離太陽最近的恆星,那時候將是恆星Ross 248距離太陽最近。
夜空中所有繁星都是這樣的,位置並非一成不變,只是需要上千年,甚至數萬年的積累才能看出明顯變化,比如北斗七星,在前後十萬年間的形狀變化如下。
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6 # 張家小智兒
我想此處所說的“位置”應該指相對位置吧,畢竟即便是同一天的不同時刻,北斗七星的位置都是不一樣的。倒是北極星,由於正好處於地球自轉軸延長線附近,因此以肉眼看來它的位置是不變的。雖然我們一般認為在天球上,北斗七星的相對位置是不變的,但其實不僅北斗七星,所有遙遠恆星的相對位置都是在變化的,只不過由於距離實在是太遠了,遠到即便人的一個生命週期裡都察覺不出這種變化,因此我們假定遙遠恆星的相對位置不變。至於啟明星的位置,有時出現在早晨的東方,有時出現在傍晚的西方,又談何位置不變呢?
在業餘的天文愛好者圈中,幾乎不會把單個恆星作為自己的觀測目標,即便對準某顆恆星,一般也是為了給望遠鏡調焦或者調光軸,這是為什麼呢?其實就算使用地球上最大的望遠鏡去看那些遙遠恆星,看到的也只是一個亮點,根本無法看清恆星的任何細節,原因就是距離實在太遠了。這些恆星距離我們動輒幾光年、幾十光年甚至上百光年,而它們自身的移動速度又十分有限,在恆星巨大亮度的背景下,移動的距離就顯得微不足道了,自然就無法察覺。
舉個不是很恰當的例子:我們平時駕車過程中使用的導航系統,在導航頁面上,比例尺越小,車輛運動軌跡就越明顯,比例尺越大,車輛運動軌跡就越不明顯,如果把整個世界地圖都縮小到導航系統介面上,那可能車子跑一整天都未必能看出移動。要知道車輛運動速度和地圖大小的比例與恆星在天球上運動速度和天球大小的比例根本不在一個數量級,所以,一個人一生也看不出遙遠恆星相對位置的變化也就情有可原了。試想一下,假如汽車在一個太陽系這麼大的介面內移動,在導航螢幕上你還能看到它的移動嗎?
但既然移動,那相對位置就一定會變化的,只不過很慢很慢。就北斗七星來說,距離我們最近的開陽星,都有78光年左右,極其遙遠的距離決定了我們肉眼可以分辨出相對位置變化的時間尺度需要以萬年計!如下圖,十萬年後,我們才可以明顯看出北斗七星星體位置的相對變化。而人生至多百年,根本無法察覺。
至於啟明星,或者說太陽系系內行星、衛星等,它們相對於天球上的其他遙遠恆星位置是不斷變化的且變化方式千奇百怪,有時甚至會出現逆行!變化十分明顯以至於稍加註意就可以分辨出來。中國很早就有“金木水火土”五顆星的稱呼,可見古人很早就意識到這五顆星的與眾不同之處。一來所有行星都繞著太陽公轉且週期不同,二來太陽系內天體距離還是太近以至於位置變化很好分辨。其實古人也就是根據它們位置的明顯變化而把它們區分出來的。因此啟明星的相對位置是不斷變化的。
說到這兒,難道一個人一生之中就不可能看到遙遠恆星位置的明顯變化了嗎?不,藉助現代科技的威力,人類還是能夠察覺出的。一顆名為“巴納德星”的恆星,是人類已知的整個天球上自行最快的恆星,美國天文學家巴納德在1916年測量出巴納德星的自行為每年10.3弧秒!巴納德星也因此命名。大家可能對這個資料沒有太深的理解,這麼說吧,一個人的一生中,這顆恆星可以移動滿月直徑的接近一半!遺憾的是這顆星太暗,以至於雖說距離地球只有六光年左右,但肉眼無法看到,需要依賴大口徑天文望遠鏡才可分辨。如果一個孩子在很小的時候依靠望遠鏡看到了這顆恆星並牢牢記住它與周邊恆星的相對位置,那麼等他老了之後再透過望遠鏡看這顆恆星,也許能夠察覺出來這顆恆星位置的變化。下圖為1991年至2007年巴納德星相對於背景天區的位置變化。
因此,地球雖說繞著太陽公轉,但相對於宇宙來說整個太陽系都是滄海一粟,更不用說地球了;而太陽系雖說繞著銀河系中心公轉,但公轉週期長達2.5億年!百年之內根本無法察覺,且人類只能看到銀河系的很少一部分。因此在我們看來天球上遙遠恆星的相對位置就幾乎不變了。想到這兒,便不由得感嘆人類個體的渺小與宇宙的宏大了,人生百年,於宇宙來說不過瞬間。
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北斗七星沒有變,但是啟明星是會變動的,因為啟明星就是長庚星,幾個名字指的是都同一顆星星,那就是我們太陽系的金星。