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Glossary term: 北極星

Description: 北極星是距離北天極最近的亮星(1度以內)。它的正式名稱是小熊座α星,通常被稱為北極星,在中國也叫勾陳一、北辰、宸極。北天球的所有恆星都似乎圍繞著它旋轉,因此它是進行導航和天體測量的絕佳固定點。它的地平高度可以提供觀測地點的大致緯度。不過,由於地球自轉軸的進動,北極星在天球上的位置正在慢慢發生變化,因此再過幾個世紀,北極星就不再能指示北天極的位置了。

北極星是一個由三合星系統。主星是一顆黃超巨星,被命名為北極星Aa;伴星是一顆較小的主序星,被命名為北極星Ab。它們在非常近的軌道上相互繞轉運行。這對恆星還有一顆較大的伴星——北極星B,它是一顆主序星,在2400個天文單位的距離上運行,軌道週期約為29.3年。北極星B可以用普通望遠鏡分辨出來。哈勃太空望遠鏡能夠分辨出北極星三合星系統的所有三個成員。北極星的視星等會有波動,這是因為北極星Aa是一個仙王座變星。北極星系統距離地球約447光年。

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The translation of this term and its definition is still awaiting approval

This is an automated transliteration of the simplified Chinese translation of this term

The OAE Multilingual Glossary is a project of the IAU Office of Astronomy for Education (OAE) in collaboration with the IAU Office of Astronomy Outreach (OAO). The terms and definitions were chosen, written and reviewed by a collective effort from the OAE, the OAE Centers and Nodes, the OAE National Astronomy Education Coordinators (NAECs) and other volunteers. You can find a full list of credits here. All glossary terms and their definitions are released under a Creative Commons CC BY-4.0 license and should be credited to "IAU OAE".

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水瓢狀的北斗七星,左側是橙色的北極星。右邊是彌漫盤狀的仙女座星系

如咪如幻的星空和氣流

Caption: 2022年國際天文學聯合會天文教育辦公室天文攝影大賽獲獎作品,類別:天體圖案靜態圖像。 這張壯觀的圖片展示了2019年8月拍攝的內蒙古沙漠上空夜空中可見的一系列顯著星座。左下角的黃色恆星是大角星,它是夜空中最亮的恆星之一,也是牧夫座中最亮的恆星。北斗七星的斗柄指向這顆明亮的恆星,北斗七星也位於牧夫座上方。北斗是中國傳統的星座,被視為載有貴族審判者的戰車。大角星被視為一個單星星群,名為“角”,它是中國春季超級星座——東方青龍的一部分。北斗的斗柄指向照片頂部的恆星,現在稱為北極星。在古代中國,北極附近沒有明亮的恆星,因此北極附近的恆星被認為屬於紫禁宮星座中的皇帝及其家族。至少在中世紀時期,北極星就被認為是天帝星座的一部分。 這張圖片的右上角也可以看到北冕座,儘管並不完整。它在中國被稱為 "蟠龍"。它具有獨特的半圓形,是現代88個星座中較小的一個,但它的歷史可以追溯到至少三四千年前,通過羅馬的“皇冠”、希臘的婚禮“花環”和巴比倫的“尊嚴星群”得以追溯。現代名稱在拉丁語中字面意思是“北冕”。 在圖片的右上邊緣,我們發現了現代仙後座的一部分,在中國古代被認為是“飛廊”和“輔路”。仙後座的W形狀被照片的邊緣切斷了,但其南部和東南部的星座——仙女座和英仙座——清晰可見。我們特別看到了仙女座星系,這是肉眼可見的最遠天體。它位於銀河系帶的最外層邊緣,這可能解釋了為什麼它沒有在古代星表中被明確提及,因為它被誤認為是銀河系的一部分。照片還清晰地展示了銀河系中肉眼看起來並不明亮的紅色部分,以及由同一分子雲形成的疏散星團,即年齡相似的恆星群。這個區域是中國傳統天文學中許多大小星群的一部分。
Credit: Likai Lin/IAU OAU

License: CC-BY-4.0 Creative Commons 姓名標示 4.0 國際 (CC BY 4.0) icons


北斗七星,七顆明亮的星星,形狀像一個水瓢,在一年四個季節分別觀察,每次都呈現不同的角度

四季的北斗

Caption: 2022年國際天文學聯合會(IAU)OAE天文攝影比賽靜態天體圖案類別獲獎作品。 隨著地球圍繞太陽運動,夜空中恆星的位置在一年中也會發生變化。這幅馬賽克作品很好地體現了這一點,它是 2020 年全年在意大利威尼托地區拍攝的四季圖像,顯示了小熊座和大熊座的明顯運動。隨著地球圍繞太陽公轉,夜空中恆星的位置在一年中似乎也會發生變化。誕生於意大利威尼托地區的這幅拼接圖很好地體現了這一點。這幅作品的拍攝貫穿了2020年的四季,展示了小熊座和大熊座的視運動。 小熊座是北天球的一個星座,包含了北天極。在我們這個時代,北天極的位置由一顆明亮的恆星——北極星來標記。幾個世紀以來,北極星一直被用於北半球的導航,因為在大約200年的時間裡,北極星幾乎一直精確處於北天極的位置。但在中世紀和古代,並沒有北極星,北天極位於沒有恆星的黑暗區域,因此古希臘人將小熊座視為更容易辨認的大熊座的夥伴。在古希臘人眼中,這兩個星座中最亮的幾顆恆星也是一輛戰車,正如公元前3世紀的阿拉圖斯在著名的教誨詩中所寫的那樣。大熊座最有名的星群由七顆恆星組成,在北半球各地有不同的名稱。希臘人認為它是一輛戰車,中國人稱它為“北斗七星”,古羅馬人則將它視作“七牛”。 古希臘人認為,朝著大熊座上方的地平線方向行進,就意味著朝著熊的國度(北歐)前進。如果考慮到七顆亮星附近所有較暗的恆星,就能清楚地辨認出一種動物。他們認為這是一隻母熊,因為希臘神話將這種動物與仙女卡利斯托聯繫在一起,卡利斯托的故事描述了女性的啟蒙儀式。 大熊座的得名是出於導航的目的——對希臘人來說,向著大熊座出現的地平線方向行進,就意味著前往熊的國度(北歐)。如果考慮到七顆亮星附近所有較暗的恆星,就能清晰地辨認出一隻動物。他們認為這是一隻母熊,因為希臘神話將母熊與仙女卡利斯托聯繫在一起,她的故事描述了女性的啟蒙儀式。 左上方是春季傍晚拍攝的照片,左下方是夏季傍晚拍攝的同一片夜空。按照逆時針方向,我們在右下方看到的是秋季的夜空,而右上方最後顯示的是冬天的這部分夜空。請注意,小熊座和北斗七星的相對位置並沒有變化,但所有恆星似乎都圍繞北極星轉了一圈——這顆指向正北的恆星位於地球自轉軸與天球相交處。 因此,星座在一年中的移動可以看作地球鐘或是地球日曆,被古代文明用來測量自己在一年中所處的時間,並預測季節的變化。例如,它有助於確定播種和航海的最佳時間,因為風會隨著季節而變化。
Credit: Giorgia Hofer/IAU OAE

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北斗七星逐漸向左側地平線下方移動,而右側則有一顆彗星在天空中升起。

北斗七星和新智彗星 C2020 F3

Caption: 這段延時攝影記錄了2020年7月拍攝的三幀畫面中標誌性的北斗七星的軌跡。影像在意大利的三個地點拍攝:拉瓦雷多三峰(Tre Cime di Lavaredo)奧隆佐迪卡多雷、裡特山(Monte Rite)奇比亞納迪卡多雷,以及拉佐牧場(Casera Razzo)維戈迪卡多雷。這場視覺奧德賽展示了北斗七星的迷人軌跡,並在夜空中繪製出天體畫卷。它不僅描繪了這個著名星群的軌跡,還捕捉到2020年7月照亮天空的罕見新智彗星 C/2020 F3 這一非凡的天文事件,為我們的夜空增添了光彩。
Credit: 喬爾賈·霍弗/國際天文學聯合會教育辦公室 (CC BY 4.0)

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當北斗七星在天空中移動時,射電望遠鏡的天線也隨之旋轉。

用撒丁島射電望遠鏡 SRT 觀測北斗七星

Caption: 這段延時攝影捕捉了來自國家天體物理研究所 (INAF) 的 64 米撒丁島射電望遠鏡 (SRT) 周圍的恆星運動,特別是在天球背景下著名的北斗七星。隨著飛機飛過和射電望遠鏡旋轉,著名的北斗七星在天空中下沉,鏡頭也隨之移動。恆星的軌跡與射電望遠鏡的巨大天線之間的和諧互動,為 2019 年 9 月拍攝的宇宙芭蕾譜寫了一曲令人著迷的視覺頌歌。
Credit: Antonio Finazzi/IAU OAE (CC BY 4.0)

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北斗七星在天空中下沉,其柄部掃過的圓圈比星群的碗部更大。

莫諾湖上空的北斗七星

Caption: 北斗七星優雅地移動於加利福尼亞州莫諾湖超凡脫俗的凝灰岩層之上。延時攝影捕捉了北斗七星穿過北方地平線直至下合的過程。在莫諾湖的緯度(+38°)上,北斗七星的星星幾乎都是環極星,除了阿爾凱德(Alkaid)。北極星位於地平線之上38°的位置,正好在視野的右上角之外。月光將大地籠罩在柔和的光暈中,隨著月亮落下,光暈逐漸變暗,整個場景陷入黑暗之中。
Credit: Fabrizio Melandri/IAU OAE (CC BY 4.0)

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Related Diagrams


Octans appears as an elongated triangle

Octans Constellation Map

Caption: The constellation Octans along with its bright stars and its surrounding constellations. Octans is surrounded by (going clockwise from the top): Hydrus, Indus, Pavo, Apus, Chameleon and Mensa. Octans is a relatively faint constellation that is notable as it lies at the south celestial pole. While the northern pole star is the relatively bright Polaris, sigma Octans, the southern pole star, is barely visible with the naked eye. Octans lies at the south celestial pole and is thus visible from the whole southern hemisphere with some of the constellation visible from equatorial regions of the northern hemisphere. The constellation is circumpolar for most of the southern hemisphere. It is best viewed in the evening in the northern hemisphere autumn and southern hemisphere spring. This diagram maps an area around the south celestial pole. Here lines of constant right ascension converge. The right ascension values of these lines (in hours) are marked on the x-axis above and below the diagram. The solid circle around the pole marks a line of -80° declination with the larger, incomplete circle to the right marking -70° declination. The sizes of the stars marked here relate to the star's apparent magnitude, a measure of its apparent brightness. The larger dots represent brighter stars. The Greek letters mark the brightest stars in the constellation. These are ranked by brightness with the brightest star being labeled alpha, the second brightest beta, etc., although this ordering is not always followed exactly. The dotted boundary lines mark the IAU's boundaries of the constellations and the solid green lines mark one of the common forms used to represent the figures of the constellations. Neither the constellation boundaries, nor the lines joining the stars appear on the sky.
Credit: Adapted by the IAU Office of Astronomy for Education from the original by IAU/Sky & Telescope

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小熊座像一把小勺,勺柄的末端位於北天極,即北極星所在的位置。

小熊座星圖

Caption: 小熊座及其明亮恆星與周邊星座示意圖。從頂部開始沿順時針方向,小熊座周邊的星座依次為:仙王座、鹿豹座和天龍座。小熊座最亮的星是北極星,它位於北天極。 整個北半球都能看到小熊座,南半球赤道地區也能看到其局部。在北半球溫帶及寒帶地區,小熊座處於恆顯圈內,而極其靠近北天極的北極星更是整個北半球的恆顯星。小熊座的最佳觀測期為北半球夏季與南半球冬季。 本圖繪製的是北天極周圍的天區。赤經圈在北天極匯合。這些赤經圈的赤經值以小時為單位,標注在上下兩側的橫軸上。一些赤緯圈以度為單位,標注在縱軸上。圖中標注的恆星大小對應其視星等——衡量天體視亮度的標準,較大的圓點代表著較亮的恆星。圖中的希臘字母標注著星座中最亮的恆星。這些恆星按亮度排序,最亮的一般被標記為α星,第二亮的一般為β星,等等,不過這種字母排序並不總是和實際亮度排序完全一致。圖中虛線標注的是國際天文學聯合會劃定的星座邊界,綠色實線則是一種常見的星座形象連線。需要注意的是,在實際觀測時,這些邊界與連線都不會出現在天空中。
Credit: 國際天文學聯合會天文教育辦公室(IAU OAE)根據國際天文學聯合會和《天空與望遠鏡》的原文改編

License: CC-BY-4.0 Creative Commons 姓名標示 4.0 國際 (CC BY 4.0) icons

Related Activities


Navigating with the Kamal – Northern Hemisphere

Navigating with the Kamal – Northern Hemisphere

astroEDU educational activity (links to astroEDU website)
Description: How did Arabian sailors navigate at sea?

License: CC-BY-4.0 Creative Commons 姓名標示 4.0 國際 (CC BY 4.0) icons
Tags: History , Geography , Coordinates , Celestial navigation , Arabia , Kamal
Age Ranges: 14-16 , 16-19
Education Level: Middle School , Secondary
Areas of Learning: Modelling , Social Research
Costs: Low Cost
Duration: 1 hour 30 mins
Group Size: Group
Skills: Analysing and interpreting data , Asking questions , Communicating information , Developing and using models , Planning and carrying out investigations