全天區唯一不動的恆星是哪顆？它不動還跟月亮有些關係!

2020-10-18 星辰大海種花家

南北天區目視可見的星星大約有6000-7000顆，但除了北極星以外，所有的星星都是運動的，這從星野攝影愛好者的星軌中我們可以很明顯的看出來。有人要說南天極指向的星星也不動，地球自轉理解滿分，但很可惜南天極指向的是一片虛空，看不見一顆亮星！

北極星為什麼不動？

天體都在自轉中，唯一的差別是快一點或者慢一點，或者有穩定的自轉軸，或者不太穩定，但無論如何運動是所有天體的特性是不會有錯的。我們比較幸運，地球的自轉軸非常穩定，穩定到從人類有文字記載以來，北極星就在這個位置幾乎就沒有動過。

託勒密的地心說時代並不需要解釋過多的問題，太陽、月亮與行星圍繞地球轉，儘管大家都不太信任這個說法，但託勒密的模型居然被折騰的非常準確，甚至還可作為初步的天文導航，因此地心說統治了人類宇宙觀超過1500年！

哥白尼的出現打破了地心說，讓人類的宇宙觀從地心升級到了日心，而且哥白尼也用地球自轉解釋了天上的星星圍繞地球圓轉的過程，大家都覺得好有道理，數百年時間裡居然真就沒有人去找這地球自轉的證據！

一直到1851年傅科在法國巴黎做了一個著名的重物擺動實驗，大家才真正認識到這就是地球自轉的證據。到此時，地球自轉與天上恆星之間的關係才有了證據支持，否則早期都是我覺得它在轉，而它事實上還真的在轉！

地球自轉形成了星星東升西落現象，赤道地區整個夜晚看到的星星都在變化的，而在南北極區域看到星星除了角度有些差異外，其他都不變，這是因為兩極區域在整個夜間觀測者相對於天體的仰角幾乎沒什麼變化，而北天極正對的北極星，則一整夜都是不動的！無論從哪裡看，只要能看到北極星的位置，都是如此。

北極星真的不動嗎？

北極星不動是因為視覺欺騙了你，事實上地球的自轉軸對著北極星旁邊約1度不到一點的位置，肉眼對於差異很小，又緩慢位置變化的比對是非常蒼白的，所以我們肉眼才會覺得它真的是一動不動的！

除了北天極指向位置會有稍稍差異外，北極星的自身也是在運動的，早期沒有光譜測量，因此將天上的星星稱之為恆星，意思就是說這些星星在天上恆定不動的，因此稱之為恆星！但我們現在知道恆星也在自行，比如北極星的運動速度就超過了17千米/秒，而且是藍移哦，也就是衝著太陽系過來的！

不過各位完全不用擔心，因為北極星距離太陽系高達434光年，這17千米/秒的速度，足夠它跑上數百萬年才能到達太陽系，不過更不用擔心的是，它和太陽系的距離就像巴納德星衝向太陽系一樣，會在接近到一定距離後繼續遠離，就像火星衝日時和地球距離最近，但兩者永不會相撞。

所以我們可以發現，北極星不動這個定義是不太準確的，至少夜空中看起來的微微的動，事實上也在藍移運動，但從廣義上來理解似乎並不錯，不過這也不是一成不變的，因為未來北天極的指向可是會變化的。

輪流坐莊的北極星！

上文我們說了地球自轉軸與北極星有一個不到1度夾角，其實在未來這個角度還會擴大，因為地球的自轉軸一直都在緩慢的變化，就像陀螺高速旋轉的同時，它的自轉軸也在以一個緩慢的周期在慢慢擺動！

地球就像這個陀螺，不過它的擺動周期高達2.6萬年，也就是在這個時間裡，地球的自轉軸會在天球上畫出一個圓周，而北極星剛好是我們所在的這個時間段裡位於這個圓周邊緣，地球的自轉軸現在剛好指向這個位置！

簡單了說，未來地球自轉軸將會離開這塊區域，將來可能有很長的時間內沒有北極星，直到1.4萬年後地球的自轉軸指向我們所熟悉的織女星！我們又將有了一顆「北極星」！我們將這個地球自轉軸的傾斜周期運動成為歲差！

在這個周期中月球扮演了重要的角色，根據月球的形成理論，地球形成初期一顆在同軌道上形成的天體忒亞撞擊了地球，兩個天體合併成了地球，撞擊飛散的其它物質形成月球，早期地球的自轉速度很高，但月球的出現逐漸降低了這個速度，因為月球的潮汐引力作用，地球自轉速度一直都在降低，從太古地球時代的幾個小時到恐龍時期的十幾個小時，再到現代的24小時，維持一個合適的自轉周期對地球生命形成很重要，因為過快的晝夜交替不適合生命誕生！

但另一個更重要的作用是月球是地球自轉的穩定器，也就是說如果沒有月球，地球自轉軸擺動角度會更大，甚至達到40度以上，這將導致地球向天王星那樣半躺著轉，會形成永晝也永夜，更不利於生命誕生，當然那時北極星的選擇可就亂了，因為擺動幅度太大，全天區很多恆星都可能成為北極星！所以月球的存在和北極星的位置可是有很大的關係哦！

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