书城自然科学揭秘神奇的宇宙
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第7章 在壮丽璀璨的星空下(1)

(第一节)你知道这些星座吗?

晴朗的夜空里,分布着无数闪闪发光的星星,它们三五成群组成各式各样的图案,有的明亮,有的暗淡,颜色也各不相同。壮丽璀璨的星空引起人们无限的遐想,激发人们去探索宇宙天体的奥秘。为了便于认识星空,人们把天空中的星星按照排列的形状分为了若干个区域,这些区域称为星座。全天共有88个星座,在这些星座中,北天星座有28个,黄道星座有12个,南天星座有48个。88个星座大小不一,形态各异,范围最大的是长蛇座。它东西跨过102°,真是名副其实的“长蛇阵”。不过这个星座没什么特别亮的恒星,不怎么引人注意。范围最小的星座是南天极附近的南十字星座。但里面的恒星却十分亮,可惜我们看见它的机会很少。

一、恒星的地址

星座名称是根据亮星排成的形状,结合神话故事,用人物、动物和器具命名的。星座中的恒星名字从亮到暗按顺序排列,以该星座名称加一个希腊字母顺序表示。如猎户座a(中国叫参宿四)、猎户座β(中国叫参宿七) 、猎户座γ(中国叫参宿五)、猎户座δ(中国叫参宿三)……如果星座里的恒星超过了24个希腊字母,就用星座名称后加阿拉伯数字表示,如大熊座80星,天兔座17星,天鹰座26……现在,我们的观测技术越来越先进,被观测到的恒星越来越多,天文学家们就像管理户口一样,将它们一一登记好,编成星表。星表中的编号就像地址一样,使每一颗恒星都能对号入座。

三垣四象二十八宿

三垣四象二十八宿是我国古代对星空的划分,它们的起源远在周、秦以前。三垣是北天极周围的三个区域,即紫微垣、太微垣和天市垣。四象分布于黄道和白道近旁,环天一周。每象各分七段,称为“宿”,总共为二十八宿。它们是:东方苍龙之象,含角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿;南方朱雀之象,含井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿;西方白虎之象,含奎、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿;北方玄武之象,含斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿。

二、恒星的周日视运动

我们在地球上观测星空,发现恒星都有东升西落的现象,这种现象每天有规律地重复出现,我们把它叫做恒星的周日视运动。恒星的周日视运动现象是怎样产生的呢?由于地球在公转的同时,还自西向东自转,因而从地面上看,恒星每天在天球上绕着地球自东向西移动一周,就像人坐在向前开的汽车里看到车窗外的房屋、树木在向后跑一样。地球每天绕自转轴自西向东旋转一周,地球上的人们就会看到所有的恒星每天都绕着一个轴自东向西旋转一周。这个旋转轴与地球的自转轴方向一致,叫做天轴。天轴和天球相交于两点,和地球北极相对应的一点叫做北天极(小熊座北极星附近),和地球南极相对应的一点叫做南天极。恒星在做周日旋转的时候,北天极和南天极是固定不动的,而两个天极附近的恒星(即拱极星)的运动轨迹呈一个个的同心圆。恒星离天极越近,所得到的圆圈的半径就越小。

大熊座和小熊座

4月中旬晚上9点时,北方天空上有7颗星星排列成像勺子的形状,这就是大熊座的标志。北斗七星是熊的尾巴到背部的部分,我们通过北斗七星可以很快地找到大熊座,它是全天上排名第三的巨大星座。将北斗七星勺子前端的两颗星连起来延伸5倍的话,就可以找到北极星,北极星距离天北极大约1度,以北极星为勺子末端,排列出来的一个小勺子就是小熊座,而在北极星勺子顶端的南方,和斗柄平行的两颗小星星就是猎犬座。

(第二节)四季星空是如何变化的呢?

寒来暑往,斗转星移,这说明随着一年四季的变更,星空也在变化。不同季节的晚上同一时间看星,星空里出现的星座有所不同。假如昨天黄昏后7时,天狼星从东方地平线上升起,那么今天看天狼星,它就会在黄昏后6时56分升起,明天则在黄昏后6时52分升起。每天,星星都会提前4分钟升起,一个月后提前1小时,一个季度之后,星星出没的时间提早了6小时。因此,人们常按春夏秋冬四个季节把星空分为四季星空。为什么会有春夏秋冬四季星空的变化呢?这是因为地球在绕太阳运动过程中,地球和太阳的相对位置不断变化,背对太阳面的是我们当夜当季可见的星座。随着地球缓缓围绕太阳公转逐渐改变位置,因此背景的星空也就慢慢有所变化。因此,一年中同是在晚上,不同季节看到的星象是不一样的。现在我们以广州为例,看看四季的星空是怎么样的。

一、春季星空

春季星空的主要星座有:大熊座、小熊座、狮子座、牧夫座、猎犬座、室女座、乌鸦座、长蛇座。在夜空中,略偏东北的方向,可以看到七颗亮星排列成勺子状,它们就是大熊座的北斗七星,斗口两颗星的连线,指向北极星(小熊座a星)。而这时的斗柄,正指向东,所以我国古代就有“斗柄指东,天下皆春;斗柄指南,天下皆夏;斗柄指西,天下皆秋;斗柄指北,天下皆冬”的说法。而顺着斗柄的弧线,不远处可以找到一颗亮星--牧夫座的a星--大角星。然后弧线到达室女座的a星角宿一。在牧夫座和大熊座之间,可以找到一个叫做猎犬座的小星座,其中有一个旋涡星云,即M5l,是有名的河外星系。室女座的角宿一略向西南,是由四颗星组成的小星座--乌鸦座。这条始于北斗斗柄、止于乌鸦座的大弧线,就是着名的“春季大曲线”。乌鸦座的下面是长蛇座的尾部。长蛇座从东向西,横跨半个多天空,是全天最大的星座之一。长蛇头部的东北,是着名的狮子座,它是春夜星空最辉煌的中心。狮子星座的a星,我们叫它轩辕十四,是处于黄道上的一颗一等星。由大角、角宿一和狮子座β星构成的三角形,称为“春季大三角”。

二、夏季星空

夏季是看星的好季节,天一黑,我们就可以看到由3颗亮星:银河两岸的织女星 (天琴座α星)、牛郎星(天鹰座a星)和天津四(天鹅座a星)所构成的“夏季大三角”在夜空中熠熠生辉。天琴座的其他几颗亮星排成一个小四边形,天鹅座在夜空中像个大“十”字,而牛郎星的两颗伴星就像它用扁担挑着的两个孩子。一条白茫茫的光带沿着天鹅座β星和天津四的连线向南,那就是银河。银河南端,比较低的夜空中闪耀着一颗红色的亮星,它是天蝎座的a星--心宿二,它是一颗处在黄道上的红巨星。天蝎座的亮星组成一个“S”,活像一只张开双钳的大蝎子。天蝎座的西面是天秤座,东面就是人马座(射手座)。人马座的东半部分,有六颗星,也排列成勺子状,被称为南斗,只不过比北斗小多了。在天蝎与人马一带的星空,是银河中恒星最密集的地方。北斗七星此时在西北天空,找到牧夫座后,向东,在差不多天顶的位置,有个半圆形的星座,叫做北冕座,就像一个镶满珠宝的皇冠,这里聚集着大量的星系。

三、秋季星空

秋夜星空多的是王公贵族:仙王、仙后、仙女、英仙、飞马、鲸鱼……天顶偏东是飞马座。“飞马当空,银河斜挂”,是秋季星空的象征。观测秋季星空,可从头顶方向的“秋季四边形” (又称为“飞马四边形”)开始,这个四边形十分近似一个正方形,由飞马座的三颗亮星(α、β、γ)和仙女座的一颗亮星(α)构成,而且当它在头顶方向时,其四条边恰好各代表一个方向,十分醒目。将四边形的东侧边线向北方天空延伸可以找到由五颗亮星排列成“W”形的仙后座,沿东侧边线向南延伸,可以找到鲸鱼座的一颗亮星(β)。将四边形的西侧边线向南方天空延伸,在南方低空可找到秋季星空的着名亮星北落师门(南鱼座a星),沿此基线向北延伸,可找到仙王座。从秋季四边形的东北角是像一把椅子的仙女座,它平面的仙女座大星云是一个比银河系还大得多的星系,也是北半球我们唯一能用肉眼看到的河外星系。继续向东北方向巡视,我们可以找到由三列星组成的英仙座,英仙座的大陵五是着名的食变星。秋季四边形的东南面是双鱼座和鲸鱼座。仙王、仙后、仙女、英仙、飞马和鲸鱼诸星座,构成灿烂的王族星座,这是秋季星空的主要星座。秋季四边形的西南面是宝瓶座和摩羯座。