ستاره قطبی چیست و چگونه ستاره‌ی قطبی را بیابیم

اگر به خیابان بروید و به صورت تصادفی از مردم بپرسید که درخشان‌ترین ستاره در آسمان کدام است احتمالا بیشتر آنها پاسخ خواهند داد: “ستاره‌ی قطبی”. اما جالب است بدانید که ستارگان بسیار پر نورتر نیز وجود دارد.

بیشتر مردم فکر می‌کنند مهم‌ترین ستاره در آسمان باید درخشان‌ترین ستاره باشد اما حقیقت این است که ستاره‌ای که ما به نام ستاره‌ی قطبی-پولاریس(Polaris) می‌شناسیم در واقع ستاره‌ای متوسط از نظر میزان درخشندگی است. در رتبه بندی ستارگان از نظر میزان درخشندگی، ستارگانی وجود دارند که از ستاره‌ی قطبی درخشان‌تر می‌باشند. در واقع ستاره‌ی قطبی جزو ۴۰ ستاره‌ی اول نیز نیست و در رتبه‌بندی ستارگان از نظر درخشندگی در رتبه‌ی چهل و هشتم قرار می‌گیرد.

ستاره‌ی قطبی چیست؟

دلیل اهمیت این ستاره، قرار گرفتن در راستای محور زمین است. ستاره‌ی قطبی یا شمالی در طول شب طلوع یا غروب نمی‌کند بلکه تقریبا در طول سال در مکانی بالای افق شمالی ثابت می‌ماند در حالی که ستارگان دیگر به دور آن می‌گردند. بنابراین در هر ساعت شب و در هر زمانی از سال می‌توانید این ستاره را دقیقا در جهت شمالی پیدا کنید. این قضیه فقط برای حال صادق است و این ستاره برای همیشه ستاره‌ی قطبی باقی نخواهد ماند. برای اینکه دلیل این گفته را بفهمید به خواندن ادامه دهید.

چگونه ستاره‌ی قطبی را بیابیم

پولاریس در صورت فلکی خرس کوچک قرار دارد. این ستاره را ستاره‌ی قطبی یا استلا نیز می‌نامند. هفت ستاره‌ای که خرس کوچک را می‌سازند به نام دب اصغر نیز شناخته می‌شوند. پولاریس در انتهای دسته‌ی صورت فلکی خرس کوچک قرار گرفته است، در این قسمت ستاره‌های دیگر بسیار کم‌نور می‌باشند.  ۴ ستاره‌ی کم نور این صورت فلکی در نور خیابان یا حضور نور ماه قابل دیدن نیستند. بهترین راه برای پیدا کردن پولاریس در آسمان استفاده از ستارگان دبه و مراق در صورت فلکی خرس بزرگ است. اگر خط بین ستاره‌های مراق و دبه را ۵ برابر کرده و در همان راستا پیش بروید به نزدیک پولاریس می‌رسید.

قرارگیری صورت فلکی خرس بزرگ و کوچک در آسمان به گونه‌ای است که اگر یکی به سمت بالا باشد، دیگری به سمت پایین خواهد بود. علاوه بر آن دم آنها در جهت‌های مخالف هم کشیده شده اند. خرس بزرگ به شکل یک ماهیتابه‌ با دسته‌ای بلند و درخشان‌تر از خرس کوچک است در حالی که خرس کوچک شبیه یک ملاقه‌ی کوچک است.

حقایق فیزیکی در مورد ستاره قطبی

پولاریس در فاصله‌ی ۴۳۴ سال نوری از زمین قرار گرفته است و درخشندگی آن تقریبا ۴۰۰۰ بار بیشتر از خورشید است. پولاریس در دسته‌ی ستارگان با قدر دو قرار می‌گیرد. قدر مقیاسی‌ است که ستاره‌شناسان برای میزان درخشندگی به کار می‌برند. هرچه عدد کمتر باشد درخشندگی بیشتر است و درخشان‌ترین ستارگان و سیارات در آسمان شب قدری صفر و یا حتی منفی دارند. ستاره‌ی شمالی یک ستاره متغییر دلتا قیفاووسی است که درخشندگی آن(به میزان یک دهم قدر) در بازه‌ی زمانی کمتر از ۴ روز تغییر می‌کند.

اگر با تلسکوپی کوچک پولاریس را رصد کنید یک ستاره‌ی کوچک به نام پولاریس B و با قدر ۹ مشاهده خواهید کرد که رنگ آبی کمرنگ و نزدیک به پولاریس A می‌درخشد. این ستاره برای اولین بار در سال ۱۷۸۰ توسط ویلیام هرشل رصد شد (هرشل یکسال پس از آن سیاره‌ی اورانوس را کشف کرد). ستاره‌شناسان معتقدند بین این دو ستاره‌ فاصله‌ای به اندازه‌ی ۲۴۰۰ واحد نجومی وجود دارد. واحد نجومی برابر با متوسط فاصله‌ی زمین تا خورشید است. تناوب مداری این دو ستاره احتمالا چند هزار سال است. در سال ۱۹۲۹ با مطالعه‌ی طیف پولاریس، ستاره‌ی سومی هم (پولاریس Ab)در نزدیکی آن رصد شد. پولاریس Ab یک کوتوله‌ی سفید است که در فاصله‌ی ۱۸٫۵ واحد نجومی  پولاریس  قرار گرفته است(برابر با فاصله‌ی سیاره‌ی اورانوس تا خورشید). نزدیکی زیاد  این ستاره به پولاریس A دلیل رصد نشدن آن تا سال ۱۹۲۹ است.

استفاده از ستاره‌ی شمالی به عنوان راهنما

مکان دقیقی که می‌توان پولاریس را در آسمان شمالی دید بستگی به عرض جغرافیایی شما دارد. در نیویورک در ۴۱ درجه‌ بالای افق شمالی قرار دارد که عرض جغرافیایی نیویورک نیز می‌باشد. از آنجایی که ۱۰ درجه برابر با مشت گره کرده در امتداد بازو است، پولاریس در نیویورک دقیقا در چهار مشت بالای افق شمالی قرار می‌گیرد. در قطب شمال آن را بالای سرتان می‌توانید پیدا کنید. در استوا دقیقا بر روی افق قرار دارد. بنابراین اگر به سمت شمال سفر کنید، هر چه بیشتر به سمت شمال پیش بروید ستاره‌ی قطبی در آسمان بالاتر می‌رود. زمانی که به جنوب سفر می‌کنید، ستاره‌ی قطبی پایین می‌آید و زمانی که از استوا بگذرید ناپدید می‌شود.

همیشه به خاطر داشته باشید که پولاریس از هر قطب‌نمایی دقیق‌تر است. یک قطب نما بر اساس تغییرات نوسانی کار می‌کند و فقط می‌تواند جهت خطوط قوی‌ترین نیروی مغناطیسی را برای مکانی خاص و در زمان خاص تعیین کند. اما حتی پولاریس دقیقا در شمال قرار نگرفته است و پولاریس ۰٫۷ درجه با بردار مشخص کننده‌ی شمال که شمال سماوی نامیده می‌شود و ستارگان روزانه به دور آن در گردشند، اختلاف دارد. ۰٫۷ درجه معادل با کمتر از عرض ۱و۲/۱ ماه کامل است.

نگهبانان قطب

علاوه بر ستاره‌ی قطبی دو ستاره‌ی دیگر در کاسه‌ی صورت فلکی خرس کوچک به سرعت قابل شناسایی می‌باشند. این دو ستاره را گاهی نگهبانان قطب می‌خوانند چرا که همچون نگهبانانی به دور پولاریس می‌گردند. این دو ستاره نزدیکترین ستارگان به شمال سماوی پس از پولاریس می‌باشند. کریستوف کلمب به این ستاره‌ها در گزارش‌ سفرهای مشهورش در اقیانوس اشاره می‌کند و بسیاری از کشتیران‌های دیگر نیز از این دو ستاره برای فهمیدن زمان در شب و مکانشان در دریا با توجه به مکان این ستارگان نسبت به پولاریس بهره می‌گیرند. درخشان‌ترین نگهبان کوکب است که قدر دوم و رنگی نارنجی دارد. فرقد نام نگهبان دیگر است که کم‌نور بوده و قدر سوم دارد.

یکتا نبودن ستاره‌ی قطبی

گفته‌ای معروف از شکسپیر در نمایشنامه‌ی ژولیوس سزار وجود دارد. در این نمایشنامه ژولیوس می‌گوید:«من همچون ستاره‌ی قطبی پایدار هستم.» اما در واقعیت ستاره‌ی قطبی ثابت نیست و پولاریس همیشه ستاره‌ی قطبی ما نخواهد بود. همچون فرفره‌ای که تحت تاثیر نیرویی به نام گشتاور تلوتلو می‌خورد، محور چرخش زمین نیز تحت تاثیر نیروهای گرانشی خورشید و ماه حول محوری قائم می‌گردد(حرکت تقدیمی). در نتیجه جهت محور زمین در فضا بر روی محیط دایره‌ای در آسمان جابه‌جا می‌شود. بنابراین شمال سماوی در طول قرن‌ها جابه‌جا می‌شود.

پولاریس هنوز در حال نزدیک شدن به قطب است و در ۲۴ مارس ۲۱۰۰ به کمترین فاصله به قطب که ۲۷٫۱۵ دقیقه‌ی قوسی است، خواهد رسید و این مقدار کمی کمتر از قطر ظاهری ماه است. از آنجا که کامل شدن هر دور حرکت تقدیمی فرفره ۲۵۸۰۰ سال طول می‌کشد، ستارگان مختلفی در این بازه ستاره‌ی قطبی زمین خواهد بود. برای مثال در ۲۶۰۰ سال پیش از میلاد که دوره‌ی هرم سازی مصر باستان بوده است، ستاره‌ی ثعبان در صورت فلکی اژدها ستاره‌ی قطبی بوده است. کوکب، درخشان‌ترین نگهبان نیز در دوره‌ی افلاطون (۴۰۰ سال پیش از میلاد) ستاره‌ی قطبی بوده است. حدود سال ۱۴۰۰۰ محور‌ زمین به سمت ستاره‌ی کرکس نشسته، یکی از درخشانترین ستارگان آسمان خواهد بود. شاید آیندگان عنوان ستاره‌ی قطبی را بر آن نهادند.