北极星编辑

最靠近北天极的一颗恒星

北极星，又称北辰、紫微星，指的是最靠近北天极的一颗恒星，现阶段所指的是“勾陈一”。北极星位于地球地轴的北端，在北斗七星中的天璇与天枢连线的五倍延长线上。因地球的自转，而北极星又处于天球转动的轴上，所以相对其它恒星静止不动。北极星距地球约323光年至434光年，直径约为5200万千米。

”勾陈一”是由北极星Aa、北极星B以及北极星Ab三个天体组成。其中主星北极星A是一个巨大的、明亮的、黄色超巨星。北极星A质量是太阳的4.5倍，如果将它和太阳放在一起，亮度是太阳的1260倍。

北极星是天空北部的一颗亮星，离北天极很近，几乎正对着地轴，从地球北半球上看，它的位置几乎不变，可以靠它来辨别方向。由于地球的自转，而北极星正好处在天球转动的轴上，所以相对其他恒星静止不动。但是北极星并不是完全处在北天极正中央位置，实际上它是以很缓慢的速度转圈，相对其他恒星而言看起来不会变化而已。

北极星不动，因为地球是围绕着地轴进行自转的，而北极星与地轴的北部延长线非常接近，所以夜晚看天空,北极星是几乎不动的，而且在头顶偏北方向，所以可以指示北方。虽然在一年四季里，由于地球绕太阳公转，地轴倾斜的方向也会发生变化，但是北极星距地球距离远远大于地球公转半径，所以地球公转带来的地轴变化可以忽略不计。于是一年四季里，我们看到北极星位置好像都是在正北方不动的，其实只是我们肉眼观察不到细微的变化，觉得地轴一直指向于北极星。

原因

因地球围绕着地轴进行自转，而北极星与地轴的北部延长线极为接近，所以夜晚看天空北极星是几乎不动的，且在头顶偏北方向，因此可以指示北方。

虽然在一年四季里，由于地球绕太阳公转，地轴倾斜的方向也发生变化，但是北极星距地球距离远远大于地球公转半径，所以地球公转带来的地轴变化可以忽略不计。于是一年四季里，看到在天空的北极星位置好像都是在正北方不动的，其实只是肉眼观察不到细微的变化，觉得地轴一直指向于北极星。

寻星方法

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北极星位于地球地轴的北端，在北斗七星中的天璇与天枢连线的五倍延长线上。可以通过先寻找北斗七星，再通过北斗七星来找到北极星。北斗七星属大熊星座的一部分，从图形上看，北斗七星位于大熊的背部和尾巴。这七颗星中有6颗是2等星，一颗是3等星。通过斗口的两颗星（天枢，天璇）连线，朝斗口方向延长约5倍远，就找到了北极星。

地球绕着自转轴旋转，自转轴的一端被定义为地理北极，另一端为南极。北极星所处的位置非常接近地球自转轴的延伸线，所以无论地球怎么自转，北极星也不会升起落下，而是会在北天极附近打转。北斗七星离北天极较远一些，随着地球的自转，我们在地球上会看到北斗七星沿着逆时针方向绕着北极星旋转，因为从北天方向看地球的自转是逆时针的。虽然地球会环绕太阳公转，太阳还会带着地球以每秒230公里的速度在太空中运动，但北斗七星和北极星在夜空中的相对位置不会发生变化，这是因为这些星星离地球十分遥远。北斗七星、北极星与地球的距离是日地距离的数百万倍至数千万倍，即便地球在公转，并且在绕着银心运动，但每年的位置变化非常小，人眼无法察觉出来。随着地球的公转，如果在每晚的同一时间观测北斗七星，可以看到北斗七星沿着逆时针方向绕着北极星旋转，因为从北天方向看地球环绕太阳的公转方向是逆时针的。总之，北斗七星绕着北极星旋转是由地球的自转和公转引起的，而不是它们之间的引力作用所致。事实上，北斗七星与北极星相距非常遥远，它们之间的引力作用弱到可以忽略不计。北极星距离地球大约323光年至434光年，天枢距离地球大约123光年，根据余弦定理可以算出北极星和天枢之间的距离约为310光年。同样地，可以算出天权与北极星的距离为352光年，瑶光与北极星的距离为329光年。不仅如此，北斗七星之间也没有直接联系，它们之间的距离也是相距遥远，例如，开阳、玉衡与地球的距离都大约为83光年，它们之间的实际距离为25光年。这些恒星之间并没有什么直接关联，它们只是从地球上看起来离得很近。

伴星

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这张图片展示了北极星是一个三星系统

勾陈一并不是一颗稳定、孤独的恒星，勾陈一的数量比看到的要多。实际上勾陈一是一个三合星系统。它的一颗子星用小望远镜就很容易看到，另外一颗子星距离北极星非常近以至于到20世纪末期才发现。

美国天文学家2006年1月9日日报告说，他们借助“哈勃”太空望远镜首次拍摄到北极星的一颗小伴——“勾陈一AB”。这一发现，使得由三颗恒星组成的北极星系统完整地呈现于人们面前。

早在200多年前，天文学家赫舍尔就已发现北极星有一颗亮度较大的伴星——“勾陈一B”，它与勾陈一A的平均直线距离为2400个天文单位（一个天文单位是地球到太阳的距离，约1.5亿公里）。

半个多世纪前，天文学家从勾陈一的引力波动上推测，它还有另一颗距离非常近的伴星，与“勾陈一B”一起构成三恒星系统。但这颗伴星因为和北极星距离太近、光芒太暗而从来没有被观测到。

北极星的三合星系统

美国哈佛－史密森尼安天体物理中心的南希·伊文斯等人，借助“哈勃”望远镜上的先进测绘照相机，在2006年1月首次观测到了这颗神秘的伴星——“勾陈一AB”。他们发现，这颗伴星与勾陈一A的平均直线距离有18个天文单位。在地球上观察勾陈一和“勾陈一AB”的这点距离，好比要从30公里外分辨出一个硬币，只有“哈勃”太空望远镜的先进测绘照相机才能做到。

天文学家还发现，勾陈一是一颗内部能量反应活跃的超巨星，其亮度是太阳的2000倍，而“勾陈一AB”是正趋于沉寂的矮星。因此，它的光芒总被北极星所掩盖，成为一个“隐身伙伴”，而这次其隐身状态被“哈勃”识破了。通过观测伴星的运动，天文学家希望知道恒星的质量及其它的轨道。对于恒星天文学家而言，测定恒星质量是最困难的任务之一。

天文学家希望精确知道勾陈一的质量，因为它是距离地球最近的造父变星。造父变星的亮度变化被用来测量星系的距离和宇宙膨胀的速率，因此搞清造父变星的物理机制和演变是至关重要的。测定它们的质量是重要的一步。

更替

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不同于西方以黄道坐标为中心的天文体系，中国古代发展了以赤道坐标为中心的天文体系，北极星在这一体系中处于天球正北，无疑具有独特的地位，在中国古代往往作为帝王的象征。但小熊星座α星并非自古以来就是北极星。由于地球自转轴存在周期性的缓慢摆动。因此，地球自转轴北极指向的天空位置也在发生变化，北极星的“皇位”也存在轮流坐庄的可能。

地球自转轴北极指向的天空以每年15角秒的速度运动，在公元前3000年，北极星不是小熊座α，而是天龙座α，一颗3.7等的恒星，中国古代称它为右枢。到公元前1000年，小熊座β（中文名北极二）比较靠近北天极，既然全天星星围绕它转，古人便认为它是天上的天子，故又起名曰帝，又因为它在紫微垣的中心位置，又叫它紫微星。

隋唐时期，北极五（鹿豹座32）成了北极星，这颗星亮度极暗，也是人类文明历史上到21世纪为止最暗的北极星。中国北宋初年的时候，地球北极指向的天空离北极星的小熊座α-即勾陈一的角距还有6度。可见，那时它还远远不能作北极星。但到了明清时期，勾陈一已经成了名副其实的北极星。

北极星

公元2100年前后，地球自转轴北极指向的天空和小熊座α星之间的角距最小，仅有约28角分。以后，地球自转轴北极指向的天空将逐渐远离小熊座α。到公元4000年前后，仙王座γ将成为北极星。到公元14000年前后，天琴座α织女一将获得北极星的美名。地球自转轴这样摆动一周的时间，大约是25800年。这说明一切事物都是在运动的，静止只是暂时的，是相对的，运动变化才是永恒的。而且大约在公元28000年北天极又会重新指向小熊座α。

公元前20000年到公元20000年的北极星列表【这个是根据可视性（亮度）和可参考性（距离北极的位置）综合决定的】：

年份	北极星	视星等	位置（最靠近北极时）
-20000~-19600	天钩八和上卫增一连线中点	3.25/3.20	+90°
-19600~-18600	天钩六	4.40	+89°18′58″
-18600~-18000	造父五	4.25	+89°38′44″
-18000~-17600	天钩五	2.45	+86°29′21″
-17600~-16300	HIP 102431	4.50	+87°37′54″
-16300~-15900	天津增三十五	4.90	+87°00′00″
-15900~-14700	天津增三十七	3.95	+87°42′41″
-14700~-13400	天津二	2.90	+87°47′40″
-13400~-11900	辇道一（天琴座13）	4.05	+89°16′38″
-11900~-10700	HIP 88788	5.00	+89°26′47″
-10700~-9400	天棓五	3.80	+87°18′18″
-9400~-8200	七公增十六（武仙座52）	4.80	+89°01′19″
-8200~-7200	七公二	3.90	+89°10′15″
-7200~-6400	中山增二（武仙座ν）	4.80	+88°12′20″
-6400~-5000	HIP 73909	5.20	+89°33′36″
-5000~-3800	左枢（紫微左垣一）	3.25	+85°27′12″
-3800~-1600	右枢（紫微右垣一）	3.65	+89°53′13″
-1600~-1100	少尉（紫微右垣二）	3.85	+85°15′10″
-1100~500	北极二	2.08	+85°12′17″
500~1200	北极五	5.30	+89°27′25″
1200~2500	勾陈一	1.95	+89°32′26″
2500~3300	勾陈四	4.20	+88°38′56″
3300~4400	少卫增八	3.20	+88°03′14″
4400~5500	少卫增七	4.50	+89°01′22″
5500~6300	天钩八和上卫增一连线中点	3.25/3,20	+90°
6300~7000	天钩六	4.40	+88°51′31″
7000~8500	天钩五	2.45	+87°54′13″
8500~9900	HIP 102431	4.50	+87°19′06″
9900~11000	天津四	1.25	+87°23′29″
11000~12400	天津二	2.86	+87°57′18″
12400~13500	辇道一（天琴座13）	4.05	+89°52′24″
13500~14100	织女一（天琴座α）	0.00	+86°14′16″
14100~15000	HIP 88788	5.00	+89°54′28″
15000~16500	天棓五	3.80	+87°17′03″
16500~17600	七公增十六（武仙座52）	4.80	+89°23′26″
17600~18800	七公二	3.90	+89°26′02″
18800-19200	中山增二（武仙座ν）	4.80	+87°05′58″
19200~20000	HIP 78180	4.95	+85°48′41″

亮度座次

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北极星全星空亮度排名第47。

星空亮度前50排行表（变星亮度以平均亮度值为准）
1.天狼星（大犬座）	2.老人星（船底座）	3.南门二（半人马座）	4.大角星（牧夫座）	5.织女星（天琴座）
6.五车二(御夫座)	7.参宿七（猎户座）	8.南河三（小犬座）	9.水委一（波江座）	10.参宿四（猎户座）
11.马腹一（半人马座）	12.牛郎星（天鹰座）	13.毕宿五(金牛座)	14.十字架二（南十字座）	15.心宿二（天蝎座）
16.角宿一（室女座）	17.北河三(双子座)	18.北落师门（南鱼座）	19.十字架三（南十字座）	20.天津四（天鹅座）
21.轩辕十四（狮子座）	22.弧矢七（大犬座）	23.北河二（双子座）	24.十字架一（南十字座）	25.尾宿八（天蝎座）
26.参宿五（猎户座）	27.五车五（金牛座）	28.南船五（船底座）	29.参宿二（猎户座）	30.鹤一（天鹤座）
31.玉衡星（大熊座）	32.天枢（大熊座）	33.天船三（英仙座）	34.天社一（船帆座）	35.箕宿三（人马座）
36.弧矢一（大犬座）	37.海石一（船底座）	38.摇光（大熊座）	39.尾宿五（天蝎座）	40.五车三（御夫座）
41.三角形三（南三角座）	42.井宿三（双子座）	43.孔雀十一（孔雀座）	44.军市一（大犬座）	45.星宿一（长蛇座）
46.娄宿三（白羊座）	47.北极星（小熊座）	48.斗宿四（人马座）	49.土司空（鲸鱼座）	50.参宿一（猎户座）

作用

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北极星是古代航海、野外活动辨认方向的一个很重要指标，另外也是小至观星入门之辨认方向星座，大至天文摄影、观测室赤道仪的准确定位等皆为十分重要的作用。由于北极星最靠近正北的方位，千百年来地球上的人们也靠它的星光来导航。

在北半球的夜空中，位于北方天空的北斗七星十分显眼，这七颗恒星分别是大熊座的天枢（贪狼）、天璇（巨门）、天玑（禄存）、天权（文曲）、玉衡（廉贞）、开阳（武曲）以及瑶光（破军）。它们看起来比其他星星明亮，而且排列成勺子状。如果沿着天璇和天枢的方向延伸大约5倍，可以找到另一颗亮星，这就是北极星。无论在什么时候观测北斗七星和北极星，都会观测到这样的现象。在我国古代，北斗七星被用来“定四时，分寒暑”——“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。”通过北斗七星的斗柄方向变化，可以知道季节更替。