世界上有两件东西能够深深地震撼我们的心灵:一件是我们心中的道德准则,另一件是我们头顶上灿烂的星空。(康德,十九世纪德国哲学家)
为了认星方便,人们用假想的线条将亮星连接起来,构成各种各样的图形,或人为地把星空分成若干区域,这些图形连同它们所在的天空区域,中国称之星官,西方叫做星座(Constellation),可以理解为“星星的座位”。
同一星座的恒星只是说它们在天空中的投影相对靠近,它们在物理上并无任何实际联系。
1928年,国际天文联合会正式公布了88个星座,并规定以1875年的春分点和赤道为基准的赤经线和赤纬线作为划分星座范围的界限。其中北天29个,黄道12个,南天47个。
太阳星座是星座学中最常提及的,只要知道一个人的出生日期,就可以查出他所属的太阳星座。太阳运行的轨道称为黄道,将黄道分成12区,每个区为30度,这12个区就是我们说的太阳星座。十二星座以春分为起点,即太阳在每年的3月20日左右运行至春分点时开始排序,依次是:白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座、天秤座、天蝎座、射手座、摩羯座、水瓶座、双鱼座。
1603年,德国业余天文学家拜尔建议“平等对待”这些恒星,不能只给亮星起名,他提出:每个星座中的恒星从亮到暗顺序排列,以该星座名称加一个希腊字母顺序表示。例如猎户座α(参宿四)、猎户座β(参宿七)、猎户座γ(参宿五)等。
某个星座的恒星若超过了24个或者为了方便,就用星座的名称后加阿拉伯数字。如天鹅座61、天鹅座32、双子座65等。天文学家有时用星表的序号来表示星名,如猎户座α星也叫HD39801。
为什么不同季节同一地点同一时刻夜晚星空不一样?
地球白天默认的交替,就是地球自转运动的反映,地球自转一周时间:23小时56分4.09秒。
地球运动除了自转,还有公转。由于地球每年(恒星年)绕太阳公转一圈,而地球上的人通常感觉不到地球的运动,正如坐在行驶的车辆中的人感觉周围的物体向后运动一样,看到的是太阳在恒星组成的星空背景上向后运动,每年转一圈。太阳在周年视运动中,大约穿过十二个星座。
太阳周年视运动是一种相对星空背景自东向西的运动,以恒星时来计量。1 恒星日=24恒星小时。
相对星空背景而言,地球自转一周时间比太阳出没的周期差约4分钟,那么使地球人看起来,在不同夜晚的同一时刻观察星座时,会发现天空中的星座的位置会逐渐西移。15天星座提前升起1小时、1个月提前2小时、3个月则提前6小时升起,因此构成了一年四季不同的星空景象。
由于地球每天都会在公转轨道上前进一点儿,晚上看到的星空也就每天变化一点儿。我们来计算一下,地球公转一周,一年过去,星空会回到原来的位置,相当于变化了360度。而地球自转一周,一天过去,星空东升西落,也相当于变化了360度。所以每天在轨道上前进的这一点儿,差不多相当于自转1度所造成的星空变化(实际是差一点点不到1度),而自转1度所需要的时间是多少呢?很容易算出来,60*24/360=4分钟。春天凌晨2点的星空和夏天晚上20点的星空是一模一样的(春天到夏天,星空角度相差了90度,时间就是6小时,夏天的2点回调6小时,就是前一天晚上20点)。
在史前,游牧民们发现星座可以帮助他们识别方向,在北半球最熟悉的星座当然是北斗七星。使用大熊星座的指极星可以找到北极星。北极星指示北方,在以后的几千年里它一直是识别背向的最好标志。
找北极星的方法:
因为地球是一个直径达12000公里的大球体,人类在仰望星空时,在固定的地点与固定的时间,受视野所限,看到的总是一部分的星空,由于地球公转,在不同的时间,就可以看到不同的星空。(处在不同地理纬度的观测者,所能看到的星空是不一样的,越往南,看到的南天的星星就越多。)
天文四季:
春季:3月~5月
夏季:6月~8月
秋季:9月~11月
冬季:12月~次年2月
斗柄东指,天下皆春;
斗柄南指,天下皆夏;
斗柄西指,天下皆秋;
斗柄北指,天下皆冬。
仰望星空会受到具体时间、地点、视野的限制,具体到一个时间点和地点,看到的苍穹肯定只能是一个部分。如果没有望远镜,白天因为大气散射,太阳的光芒会掩盖所有星星。如果整夜观测,则可以看到视野内的半圈星空。所谓四季星空,是指每个季节黄昏时候的星空。
春季大三角和春季大曲线↓
夏季大三角↓
秋、冬两季用仙后座W星找北极星方便。
一般来说,人们通过北斗七星来找北极星。但是,在秋冬季晚上,北斗七星靠近地平,容易被树木、建筑物等挡住。
如果看不到北斗七星,那么就用飞马座四边形找北极星吧,而后就能认清方向了。
秋季飞马四边形↓
飞马座四边形是秋季星空中的明显标志。 这个天空中的大四边形,还有一个重要作用,就是帮助人们辨认方向。
把四边形东面的那条边向北延长,约4倍距离,遇到的较亮的星,就是北极星。
另外,虽然说人们习惯称它为飞马座四边形,实际上,构成这个四边形中的一颗星,并不属于飞马座,而是属于仙女座,是仙女座中最亮的星,被称为仙女座α星。
冬季大三角、大钻石↓
寻找星座可以借助星表、星图或天球仪:
在现代天文观测中,由于计算机的广泛使用,借助于星图软件,可使天文观测变得既方便又准确。如Skymap、WWT等星图软件,可以展示不同地区,不同时空的星空图像。手机软件Star chart, Stellarium, Google星图等。
WWT:http://www.worldwidetelescope.org/home
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