اگر به خیابان بروید و به طور تصادفی از مردم بپرسید که درخشان‌ترین ستاره آسمان چیست؟ اگر پاسخ‌دهندگان با تعجب به خاطر سوالی که از آن‌ها پرسیده‌اید نگاهتان نکنند و اطلاعات کمی در «ورد نجوم و ستاره شناسی داشته باشند جواب آن‌ها با قاطعیت این است، ستاره قطبی! مسلماً از نوع نوشتار واضح است که این جواب صحیح نیست و ما به دنبال شنیدن پاسخ دیگری غیر از ستاره قطبی هستیم.

به نظر می‌رسد که اکثر مردم به طور خود جوش تصور می‌کنند که مهم‌ترین ستاره آسمان باید درخشان‌ترین ستاره نیز باشد، اما در حقیقت ستاره قطبی که به نام ستاره شمالی نیز شناخته می‌شود ستاره‌ای با روشنایی متوسط ​​است. از نظر رتبه کلی چند ستاره درخشان‌تر از ستاره قطبی نیز هستند. در حقیقت ستاره قطبی یا Polaris حتی جزو 40 مورد برتر ستاره‌ درخشان نیست. به بیان دیگر باید گفت ستاره قطبی چهل و هشتمین ستاره درخشان آسمان است. در این مطلب قصد داریم در مورد ستاره قطبی و ویژگی‌های آن صحبت کنیم و نحوه جهت یابی با این ستاره را بررسی کنیم.

ستاره قطبی چیست؟

دلیل اهمیت بسیار زیاد ستاره قطبی برای ساکنان زمین این است که محور زمین تقریباً مستقیماً به سمت آن نشانه رفته است. در طول شب، ستاره قطبی طلوع یا غروب نمی‌کند و تقریباً در یک نقطه ثابت بالاتر از افق شمالی در طول سال باقی می‌ماند در حالی که ستاره‌های دیگر به دور آن می‌چرخند.

ستاره قطبی
تصویر ۱: تصویر ستاره قطبی در آسمان شب

بنابراین در هر ساعت از شب و در هر زمان از سال در نیمکره شمالی می‌توانید ستاره قطبی را به راحتی پیدا کنید و این ستاره همیشه در جهت شمال قرار دارد. اگر در قطب شمال باشید ستاره قطبی مستقیماً بالای سر شما قرار می‌گیرد. با این حال ستاره قطبی همواره ستاره شمالی نیست.

ستاره قطبی در کدام صورت فلکی قرار دارد؟

ستاره قطبی یا ستاره آلفا دب اصغر در صورت فلکی دب اصغر قرار دارد. این ستاره به همراه ۶ ستاره دیگر (مجموعاً هفت ستاره) این صورت فلکی را تشکیل می‌دهند. نام شش ستاره دیگر صورت فلکی دب اصغر عبارت از «کوکب شمالی» (Kochab) یا ستاره بتا دب اصغر، «فرقد» (Pherkad) یا ستاره گاما دب اصغر، «ییلدون» (Yildun) یا ستاره دلتا خرس قطبی کوچک، اخفی الفرقدین (Farkadain) یا زتای دب اصغر، «انور فرقدان» (Anwar al Farkadain) یا اتا دب اصغر و«فرقد اصغر» (Pherkad Minor) است. هرچند باید بیان کرد که دب اصغر یک صورت فلکی نیست و یک صورتواره نجومی محسوب می‌شود.

چگونه ستاره قطبی را پیدا کنیم؟

ستاره قطبی در صورت فلکی دب اصغر و در خرس کوچک واقع شده است. این ستاره گاهی اوقات با نام «استلا قطبی» (Stella Polaris) نیز شناخته می‌شود. هفت ستاره‌ای که ما از آن‌ها تصویر یک خرس را تصور می‌کنیم به عنوان قاشق کوچک نیز شناخته می‌شود.

ستاره قطبی یا ستاره شمالی، در انتهای دسته صورتوراه دب اصغر قرار دارد که ستاره‌هایش نسبتاً کمرنگ هستند و چهار ستاره کم نور دسته آن را می‌توان با نور کم ماه یا نور خیابان محو کرد.

بهترین راه برای یافتن مسیر به سمت قطب شمال استفاده از ستاره‌های به اصطلاح اشاره‌گر در کاسه خرس بزرگ یا قاشق بزرگ، «دبه» یا آلفای دب اکبر (Dubhe) و «مراق» یا بتای دب اکبر (Merak) است.

برای جهت‌یابی به سمت قطب شمال فقط کافی است بین این دو ستاره یک خط بکشید و حدود 5 مرتبه آن را گسترش دهید و در نهایت به مجاورت ستاره قطبی می‌رسید.

جالب اینجاست که دب اکبر و اصغر یا قاشق‌های بزرگ و کوچک به گونه‌ای قرار گرفتند که وقتی یکی رو به بالا باشد دیگری وارونه و رو به پایین است. همچنین این طور به نظر می‌رسد که دسته‌های این دو قاشق در جهت مخالف یکدیگر کشیده شده است.

واضح است که دب اکبر یا قاشق بزرگ بین این دو صورتواره بسیار روشن‌تر است و به صورت یک تابه دسته بلند ظاهر می‌شود در حالی که قاشق کوچک شبیه ملاقه‌ای کم نور است.

یافتن ستاره قطبی در آسمان
تصویر ۲: یافتن ستاره قطبی در آسمان با استفاده از ستارگان دب اکبر

برای آشنایی بیشتر با مبانی نجوم و کیهان‌شناسی، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

حقایق فیزیکی درباره ستاره قطبی چه هستند؟

ستاره قطبی در فاصله 434 سال نوری از زمین واقع شده و دارای درخشندگی نزدیک به 4000 برابر خورشید است. ستاره قطبی با قدر ظاهری ۲ می‌درخشد. در این مقیاس در ستاره‌شناسی اعداد کوچکتر نمایانگر اشیای نورانی‌تری هستند. در حقیقت درخشان‌ترین ستاره‌ها و سیارات در آسمان شب قدر ظاهری صفر یا حتی قدرهای منفی دارند.

ستاره قطبی یا ستاره شمالی یک ستاره نوسانی یا ضربان‌دار و در حقیقت یک «متغیر قیقاووسی» (Cepheid variable) است که به نظر می‌رسد از نظر روشنایی اندکی (فقط یک دهم بزرگی قدر ظاهری) در یک بازه زمانی کمتر از چهار روز متفاوت است.

متغیرهای قیقاووسی نوعی ستاره هستند که به طور شعاعی می تپند و هم در قطر ستاره و هم در دمای آن تفاوت ایجاد کرده و در یک دوره و دامنه پایدار کاملاً مشخص تغییراتی در روشنایی ستاره نیز ایجاد می‌کنند.

اگر یک تلسکوپ کوچک داشته باشید و آن را روی ستاره قطبی تنظیم کنید، متوجه می‌شوید که یک ستاره کوچک همراه در کنار ستاره قطبی به نام ستاره قطبی B با قدر ظاهری 9 با رنگ مایل به آبی کمرنگ می‌درخشد. این ستاره همراه برای اولین بار توسط «سر ویلیام هرشل» (Sir William Herschel) در سال 1780 مشاهده شد و فقط یک سال بعد هرشل توانست سیاره اورانوس را کشف کند.

ستاره شناسان بر این باورند که این ستاره دوتایی A و B با حدود 2400 واحد نجومی از یکدیگر جدا شده‌اند. یک واحد نجومی که با a.u. نمایش داده می‌شود فاصله مسافت خورشید با زمین است. دوره مداری این دو ستاره ممکن است هزاران سال باشد.

ستاره دوتایی قطبی
تصویر ۳: سه‌تایی ستاره قطبی

در سال 1929 با مطالعه طیف ستاره قطبی سومین ستاره همراه این ستاره یعنی ستاره قطبی C کشف شد. این ستاره نیز یک کوتوله سفید است که فقط 18٫5 واحد نجومی از ستاره قطبی A فاصله دارد. این فاصله برابر فاصله سیاره اورانوس با ستاره خورشید است. در حقیقت نزدیکی شدید این ستاره با ستاره قطبی A می‌تواند دلیل موجهی برای دیده نشدن این ستاره برای مدت زمان طولانی باشد. این ستاره را گاهی ستاره قطبی Ab نیز می‌نامند.

فاصله ستاره قطبی Ab تا ستاره قطبی A در حدود ۳ میلیارد کیلومتر و این فاصله برای ستاره قطبی B در حدود ۳۸۰ میلیارد کیلومتر است.

فاصله ستاره قطبی تا زمین چه قدر است؟

فاصله ستاره قطبی تا زمین برابر با $$4.106\times 10^{+15}$$ کیلومتر است.

استفاده از ستاره قطبی برای جهت‌یابی چگونه است؟

دقیقاً جایی که ستاره قطبی را در آسمان شمالی خود می‌بینید به عرض جغرافیایی شما بستگی دارد. این ستاره در نیویورک 41 درجه بالاتر از افق شمالی قرار دارد که با عرض جغرافیایی نیویورک نیز مطابقت دارد.

از آنجا که 10 درجه تقریباً برابر با مشت گره شده شما است که در طول بازو گرفته‌اید، در نیویورک ستاره قطبی تقریباً باید چهار مشت گره کرده بالاتر از افق شمالی باشد. در قطب شمال شما باید ستاره قطبی را دقیقاً بالای سر خود مشاهده کنید.

همچنین به نظر می‌رسد که در خط استوا ستاره قطبی درست در افق قرار گرفته است. بنابراین اگر به سمت شمال سفر کنید ستاره شمالی یا ستاره قطبی به تدریج به سمت بالا حرکت می‌کند و در نهایت در قطب شمال در بالای سر شما قرار می‌گیرد.

همچنین هنگامی که به سمت جنوب می‌روید ستاره قطبی هنگامی که از خط استوا عبور کرده و به سمت نیمکره جنوبی می‌روید پایین می‌افتد و در نهایت ناپدید می‌شود.

این واقعیت را همیشه به خاطر داشته باشید که ستاره قطبی از هر قطب نما دقیق‌تر رفتار می‌کند. قطب نما در معرض تغییرات دوره‌ای است و فقط می‌تواند جهت خطوط قوی‌ترین نیروی مغناطیسی را برای یک نقطه خاص و برای یک زمان خاص به شما نشان دهد.

با این حال حتی ستاره قطبی نیز دقیقاً در راستای شمال واقع نشده است و در حدود 0٫7 درجه جدایی بین ستاره قطبی و نقطه محوری قطب شمال که ستاره‌ها روزانه حول آن نقطه می‌چرخند وجود دارد. در صورتی که برای شما سوال پیش آمده است که ۰٫۷ درجه معادل چه پدیده نجومی است باید گفت که ۰٫۷ درجه کمتر از عرض $$1\frac{1}{2}$$ ماه کامل است.

نگهبانان ستاره قطبی چه هستند؟

جدای از ستاره قطبی یا ستاره شمالی، دو ستاره در جلوی کاسه دب اصغر یا قاشق کوچک قرار دارند که تنها ستاره‌هایی هستند که به راحتی دیده می‌شوند. از این دو ستاره غالباً به عنوان نگهبانان ستاره قطبی یاد می‌شود زیرا به نظر می‌رسد این دو ستاره مانند نگهبانان در حال چرخش در اطراف ستاره قطبی هستند.

این دو ستاره نزدیکترین ستاره‌های مشهور به قطب شمال جغرافیایی به غیر از خود ستاره قطبی هستند. «کلمبوس» (Columbus) در یادداشت سفر معروف خود به آن سوی اقیانوس از این ستارگان نام برده است و بسیاری دیگر از دریانوردان آن‌ها را در اندازه گیری ساعت شب و مکان آن‌ها بر روی دریا با توجه به موقعیت آن‌ها نسبت به ستاره قطبی مفید ارزیابی کرده‌اند.

نام درخشان‌ترین نگهبان ستاره قطبی «کوچاب» (Kochab) یا کوکب شمالی است ستاره‌ای با قدر ظاهری دو که به رنگ نارنجی است. نگهبان دیگر ستاره قطبی با یک نام قدیمی عربی که به معنی یکی از دو گوساله تیره و با نام «فرقد» (Pherkad) است نامگذاری می‌شود. فرقد یا ستاره گاما دب اصغر واقعاً کم‌ نورتر از کوکب شمالی یا ستاره بتا خرس کوچک است و قدر ظاهری این خورشید ۳ است.

آیا ستاره قطبی همواره ثابت است؟

یک جمله معروف از شکسپیر وجود دارد که جولیوس سزار می‌گوید، من مانند ستاره شمالی ثابت هستم. اما در حقیقت ستاره قطبی ثابت نیست  و این موضوع حداقل در یک بازه زمانی اندازه‌گیری شده در طول قرن‌ها مشاهده شده است که این ستاره ثابت نیست زیرا همیشه ستاره قطبی ما نخواهد بود.

جولیوس سزار
تصویر ۴: جولیوس سزار

مانند یک فرفره که تحت اثر نیرویی که آن را گشتاور می‌نامیم در حال چرخش است، زمین در حال چرخش ما نیز تحت تاثیر گشتاور قرار می‌گیرد که ناشی از نیروهای گرانشی خورشید و ماه است. در نتیجه محور زمین تکان می‌خورد (که به آن انحراف مسیر یا حضیض نیز می‌گویند) و یک دایره در آسمان را توصیف می‌کند که تغییر تدریجی جهت محور زمین در فضا را نشان می‌دهد. بنابراین قطب آسمانی شمال با گذشت قرن‌ها تغییر مکان می‌دهد.

ستاره قطبی در واقع هنوز در حال نزدیک شدن به قطب شمال است و در 24 مارس سال 2100 تقریباً از هر زمان دیگری به قطب شمال جغرافیایی نزدیک‌تر است و فاصله جدایی بین این دو فقط 27٫15 دقیقه-قوس یا کمی کمتر از قطر آشکار ماه است. از آنجایی که حدود 25,800 سال طول می‌کشد تا محور زمین یک دور جابه‌جایی کامل را انجام دهد، ستاره‌های مختلف در زمان‌های مختلف به ستاره قطبی یا شمالی تبدیل شده‌اند. به عنوان مثال ستاره «ثعبان» (Thuban) یا آلفای اژدها در صورت فلکی اژدها در حدود سال 2600 قبل از میلاد، در دوران ساختن اهرام مصر باستان ستاره شمالی بود. همچنین درخشان‌ترین نگهبان ستاره قطبی یعنی کوچاب در زمان افلاطون حدود 400 سال قبل از میلاد ستاره شمالی بود.

همچنین می‌توان پیش‌بینی کرد که در حدود سال 14,000 میلادی محور زمین به صورت منطقی به سمت ستاره کرکس نشسته یا «وگا» (Vega) که یکی از درخشان‌ترین ستاره‌های آسمان است نزدیک می‌شود و شاید فرزندان آینده ما عنوان ستاره شمالی را به این ستاره اعطا کنند.

آیا ستاره قطبی همواره ستاره شمالی است؟

خیر، ستاره شمالی در طول زمان تغییر می‌کند. همان طور که گفته شد جهت محور زمین در حال تغییر است و در طول تاریخ ستارگان مختلفی نشان دهنده جهت شمال جغرافیایی هستند. در حال حاضر ستاره قطبی نمایشگر قطب شمال است اما برای آیندگان احتمالاً ستاره کرکس نشسته جهت قطب شمال را نمایش دهد. بنابراین در این نقطه از تاریخ می‌توان ستاره قطبی را با ستاره شمالی یکسان در نظر گرفت اما این یکسانی به مرور زمان اعتبار علمی ندارد.

ستاره قطبی در زبان انگلیسی به چه نام‌هایی شناخته می‌شود؟

در زبان انگلیسی ستاره قطبی را با نام‌های Polaris، Polaris star یا North star معرفی می‌کنند.

آیا ستاره قطبی درخشانترین ستاره آسمان است؟

خیر، درخشانترین ستاره آسمان شب شباهنگ یا شعرای یمانی با نام لاتین Sirius است. این نام در یونانی به معنای درخشان و توصیفی مناسب برای این ستاره است. زیرا فقط چند سیاره، ماه کامل و ایستگاه فضایی بین المللی از لحاظ درخشانی از این ستاره برتری دارند. ستاره قطبی از لحاظ درخشانی ۴۸اُمین ستاره درخشان آسمان است.

آیا ستاره قطبی بزرگترین ستاره در آسمان است؟

خیر، بزرگترین ستاره آسمان سپر یو وای یا یو وای اسکوتی (UY Scuti) است که شعاع آن ۱۷۰۰ برابر شعاع خورشید است و یک ابرغول است.

اکتشافات جدید در مورد ستاره قطبی چیست؟

همان طور که گفته شد ستاره قطبی یک متغیر قیقاووسی است، به این معنی که چرخه‌ای منظم از روشنایی و کم نور شدن مشابه سایر ستاره‌های نوع خود دارد. با این حال در طی دو دهه گذشته به دلایلی که هنوز به درستی درک نشده‌اند ستاره قطبی روشن‌تر شده است. در حالی که این ستاره هنوز نسبت به دیگر ستارگان کم نور است در سال 2014 گروهی از دانشمندان تخمین زدند که امروز ستاره قطبی در حدود 4٫6 برابر روشن‌تر از دوران باستان خودش است.

یک بارش شهابی کوچک معروف به نام «کملوپاردالیدز» (Camelopardalids) که از محلی در نزدیکی ستاره قطبی آغاز می‌شود، گاهی اوقات نمایش‌های زیبایی را ایجاد می‌کند. این باران شهابی برای اولین بار در سال 2014 و زمانی که زمین برای اولین بار تکه‌های ستاره دنباله دار 209P/ LINEAR را در آسمان خود دید، ثبت شد. با این حال اولین نمایش این بارش شهابی در حقیقت نیمه بود و در سال 2016 یک بارش شهابی بارانی نسبتاً شدید گزارش شد.

در سال 2008 ناسا به دلیل چندین بزرگداشت متفاوت که عبارت بودند از پنجاهمین سالگرد تاسیس خود، پنجاهمین سالگرد «کاوشگر 1» (Explorer 1) که اولین ماهواره ایالات متحده بود، چهل و پنجمین سالگرد شبکه دیپ اسپیس که سیگنال‌هایی را از کاوشگرهای اعماق فضا مانند ویاجر دریافت می‌کند و چهلمین سال ضبط یکی از آهنگ‌های یک گروه موسیقی معروف انگلیسی این قطعه موسیقی را که در سراسر جهان نام داشت، به سمت ستاره قطبی ارسال کرد.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی +‌ اینجا کلیک کنید.

جمع بندی

در این مطلب در مورد یکی از شناخته‌ شده‌ترین ستاره‌های صورتواره دب اصغر یعنی ستاره قطبی صحبت کردیم. در ابتدا در مورد این ستاره و ویژگی‌های آن مطالبی بیان شد، سپس به اختصار در مورد صورت فلکی این ستاره یعنی دب اصغر صحبت کردیم. در ادامه در مورد پارامترهای فیزیکی این ستاره توضیح دادیم و در مورد جهت‌یابی با این ستاره در آسمان شب صحبت کردیم. همچنین در مورد نحوه یافتن ستاره قطبی در آسمان، نگهبانان این ستاره و ثابت بودن این ستاره در آسمان مطالبی بیان شد.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 1 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *