Полярная звезда, также известная как Полярная звезда, использовалась для навигации на протяжении всей истории. Ее положение на небе делает ее идеальным ориентиром для определения направления на север. Но как на самом деле выглядит Полярная звезда? В этой статье мы рассмотрим физические характеристики и внешний вид этой знаменитой звезды.
Полярная звезда — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы. Она расположена почти прямо над Северным полюсом с точки зрения наблюдателей в Северном полушарии. Полярная звезда имеет видимую визуальную величину 2,0, что делает ее 48-й по яркости звездой на ночном небе. Она находится примерно в 323 световых годах от Земли.
Полярная звезда — переменная цефеида, то есть она пульсирует и меняет яркость. Однако колебания незначительны, всего около 0,2 звездной величины. Итак, невооруженным глазом Полярная звезда кажется постоянной.
Давайте рассмотрим некоторые ключевые физические характеристики Полярной звезды:
| Свойство | Измерение |
|---|---|
| Расстояние от Земли | 323 световых года |
| Светимость | 1500 солнц |
| Масса | 5-6 масс Солнца |
| Радиус | 30-50 радиусов Солнца |
| Температура поверхности | 6000 K |
| Созвездие | Малая Медведица |
Некоторые ключевые моменты, которые следует отметить, заключаются в том, что Полярная звезда находится примерно в 323 световых годах от Земли. Это яркая звезда, излучающая около 1500 раз больше света нашего Солнца. И она довольно массивна, ее масса составляет 5-6 солнечных масс. Температура поверхности составляет 6000 K, что придает Полярной звезде бело-голубое свечение.
Полярная звезда хорошо видна на ночном небе. Чтобы найти ее, посмотрите на северный горизонт и найдите астеризм, известный как Малый Ковш. Полярная звезда отмечает кончик ручки Малого Ковша.
Под умеренно темным небом Полярная звезда будет выглядеть как скромно яркая белая звезда. Она не мерцает заметно, как многие другие звезды. Это потому, что она ближе к Земле, чем большинство звезд, видимых невооруженным глазом. Устойчивость Полярной звезды добавляет ей полезности для навигации.
Хотя это самая яркая звезда в Малой Медведице, Полярная звезда является лишь 48-й по яркости звездой в целом. Так что она далеко не такая яркая, как звезды первой величины, такие как Сириус или Арктур. Но она затмевает другие звезды в астеризме Малой Медведицы примерно на 2,5 звездные величины.
Использование бинокля дает лучший вид на Полярную звезду по сравнению с невооруженным глазом. Через бинокль становится очевидным бледный сине-белый оттенок звезды. Цвет Полярной звезды обусловлен температурой ее горячей поверхности около 6000 К.
С помощью бинокля также можно обнаружить тонкие изменения яркости Полярной звезды. Как упоминалось ранее, Полярная звезда является переменной цефеидой, которая пульсирует и меняет яркость до 0,2 звездной величины. Но эти незначительные колебания можно наблюдать только с помощью точных фотометрических измерений.
Направление телескопа на Полярную звезду дает наилучшие виды ее внешнего вида. Даже телескоп с небольшой апертурой при малом увеличении покажет устойчивую голубовато-белую точку света. Цвет контрастирует с типичными более теплыми желтовато-белыми оттенками большинства видимых звезд.
Иногда Полярную звезду описывают как имеющую желтоватый оттенок или оттенок цитрона. Это сложно различить визуально, но спектрографический анализ подтверждает это. Желтые отметки, вероятно, являются результатом более высокого содержания металлов в звезде по сравнению с Солнцем.
С телескопами с большей апертурой можно увидеть больше деталей. В 18 угловых секундах от Полярной звезды находится небольшая звезда-компаньон 6-й величины. Они образуют двойную звездную систему, видимую как две отдельные точки света в любительские телескопы. Главная звезда также может казаться продолговатой из-за ее быстрого вращения и искажения формы.
Хотя Полярная звезда является сверхгигантом, ее угловой диаметр крошечный при наблюдении с Земли. Даже при измерении с помощью интерферометрии Полярная звезда имеет в поперечнике всего около 3 миллисекунд дуги (3/1000 секунды дуги). Для сравнения, угловой диаметр Бетельгейзе составляет около 44 угловых миллисекунд.
В этой таблице показано, как угловой размер Полярной звезды сравнивается с другими звездами:
| Звезда | Угловой диаметр |
|---|---|
| Полярная звезда | ~3 угловых миллисекунды |
| Бетельгейзе | 44 угловых миллисекунды |
| Солнце | 1920 угловых секунд |
| Луна | 1853 угловых секунды |
Как вы можете видеть, Полярная звезда чрезвычайно мала по сравнению с Солнцем или Луной. которые имеют размер около 30-60 угловых минут в поперечнике. Поэтому, хотя это огромная звезда, Полярная звезда для наших глаз — крошечная точка света.
Изучая спектр света, излучаемого Полярной звездой, астрономы могут определить ее состав. Полярная звезда классифицируется как желтый сверхгигант, принадлежащий к спектральному типу F7 Ib. Это означает:
Исследования показывают, что Полярная звезда богаче Солнца элементами тяжелее гелия. В астрономии эти элементы в совокупности называются металлами. Обилие металлов немного искажает внешний вид звезды по сравнению с типичным спектром F-типа.
В частности, Полярная звезда имеет высокое содержание металлов европия, гадолиния и самария по сравнению с Солнцем. Повышенная металличность, вероятно, является следствием того, что звезда покидает главную последовательность и превращается в сверхгиганта.
На протяжении всей истории человечества яркость Полярной звезды оставалась относительно постоянной. Но наблюдения за последние пару столетий показывают небольшую тенденцию к снижению.
Астрономы оценивают, что яркость Полярной звезды уменьшилась примерно на треть звездной величины за 200 лет. А за следующие 100 лет она может упасть еще на несколько десятых звездной величины.
В далеком будущем Полярная звезда снова увеличит свою яркость, прежде чем в конечном итоге взорвется как сверхновая. Но ее статус Полярной звезды изменится задолго до этого, поскольку прецессия оси Земли изменяет положение небесного полюса на протяжении десятков тысяч лет.
Полярная звезда Полярная звезда ценилась для навигации и ориентации в разных культурах и истории. Если смотреть невооруженным глазом, она выглядит как обычная умеренно яркая белая звезда, которая, кажется, не мерцает. Но телескопические и спектроскопические наблюдения открывают гораздо больше об этом переменном сверхгиганте цефеиде.
Полярная звезда имеет высокую светимость, массу и необычный состав. Она также пульсирует с периодом около 4 дней. Хотя она останется неизменной Полярной звездой на протяжении многих столетий, далекое будущее принесет дальнейшие изменения во внешний вид и поведение этого уникального небесного навигатора.