现在北极星的具体位置（北极星易位南极星惊现）

6月23日上午，北斗三号的顺利升空，可谓是举国振动。这意味着我们自己的卫星导航系统完成了组网，是航空航天事业的一个重要里程碑啊。有了它，在未来，我们就有望用上自己的定位系统，要知道，对于像小陌这样的路痴来说，出门在外，可全是靠手机导航活命的呀。

出门在外，导航可太重要了

自豪完了，那要是到了野外，手机又没电了，那可怎么办呢？

小时候，我们大都学过，要是一个人在野外迷了路，该怎么辨别方向，而其中有一条便是在明朗的夜空，寻找到那颗一直闪耀在北方的星星，这样就不会再迷失方向了。

迷路的孩子很困惑

而那颗闪耀在北方的星星是什么呢？现在是小熊座的α。寻找它，我们通常会先在天空中寻找到北斗七星，将其连线后取斗口处的二星连线延长约五倍就能找到北极星。

北极星的寻找方法

它几十年如一日地帮我们指明方向，显得尤为可靠，也让我们常常产生这样的感觉，相比于我们短暂的一生，星河是亘古长存，万年不变的。而北极星也成为了忠诚的象征，在爱情中，人们认为，它是一种坚定、执着、永恒的守护，会不离不弃到永远。

然而，其实并非如此，它们只是以一种非常缓慢的速度在发生变更，慢到我们仅靠自己的感官，难以察觉。在远古时期的北极星未必是小熊座的α，而在未来，也未必是。当时间退回到3000年前，北极星就是天龙座的α；而当时间流转到公元14000年的时候，如果人类还在地球上，如果你的子孙绵延不绝，那么他们望向天空时，闪耀在最北方的那颗星星就将是织女星（天琴座的α）；而到了公元22800年，北天极又会成为天龙座α的地盘……周而复始

牛郎与织女

除此之外，目前没有的南极星，也将在公元16000年出现，为船底座α（老人星）。

这种周期性变更的现象是为什么呢？这里就要说到地轴进动的事儿了。

地轴进动是啥呢？我们先来玩个小玩具，看过《盗梦空间》的都知道里面有个神奇的道具，那就是一个小陀螺，而这里我们也拿来一个陀螺，让它转起来，但是不是以与接触面成直角的状态，而是要偏一点。这个时候你去观察它的轴的运动，就和地轴进动类似。

转起一个陀螺，观察它侧身旋转的状态

举个不是太贴切的例子，有一个很厉害的芭蕾舞演员，可以一直转圈圈，然后她就一直保持自己转圈的状态，与此同时，她又绕着你在转，然后你和她所在的这个小舞台，又会绕着舞台中心转。舞台中心就是太阳，而那个小舞台就是地球自个儿在进行的事，你是垂直于黄道面的一根轴，芭蕾舞演员自己旋转是地球的自转，她绕着你就是地轴进动在你那根轴的垂面上划过的轨迹。

为什么会有这个现象呢？我们知道，地球是一个两极稍扁，赤道略鼓的球体。这里粗略地将它分成三个部分，一个以两极距离为直径的正球体，和根据地轴垂直纸面一分为二的赤道鼓出部分（记为上下两部分）。正球体的质心在地轴上，也在黄极上，而上下部分质心都不在轴上。

进动简化模型

如图原印刷部分，当月球在左边的时候，对上部分的引力将使地轴倒向黄道面，而对下部分的引力则会使地轴远离黄道面，下部分离月球更近，引力更大，而上下部分质心距离整个地球的质心距离相同，所以月球对下部分的引力将起主导作用。两者的合力最终就会在地球的自转运动过程中，使得地轴沿垂直于力矩方向移动，从天北极上观察到地轴产生顺时针的移动。

月亮在右边也一样的，在图上用铅笔大致写了。

不仅是月亮，太阳也会对地球产生这样的影响，但是由于太阳相比之下要远的多，因此月球的引力仍是地轴进动的最主要因素，而别的行星和恒星的影响则更加微乎其微，可认为不起作用。

那么，地轴进动会产生哪些影响呢？

首先，我们在开篇就已提到了北极星的周期性变更，从上一小节知晓，由于日月的引力作用和自转，地轴也在转动，而北极其实是由地轴的延长而来的，地轴的转动便意味着北极星易主，因此在北方天空的一个圆周上的亮星，会在时间的流逝中轮流成为北极星，整个变化周期约25800年。在南极上空的南极星也是一样的道理，只是天南极附近明亮的恒星较少，因此目前处于空缺状态。

北极星周期变化图

除此之外，地轴转向，赤道面也会跟着变，而其与黄道面的交点定出来的二分点（春秋分）自然也会发生变化。它们会按顺时针方向沿黄道向西移动，每年移动约50″.42，这个成为日月岁差。在这里呢，对地轴进动没影响的别的行星，通过摄动影响地球公转，也会影响二分点，这个影响与上面相反，每年移动约0″.13，称为行星岁差，两者的差值就是二分点每年实际移动的数值，为周年总岁差，大约71年移动1°。我国历史上最早发现这一现象的是晋朝的虞喜，他测定的数据为五十年向西移动1°，隋朝的刘焯则将数据进一步精确到了75年。

而春分点的向西移动，也直接影响到回归年要比恒星年（太阳沿黄道运行一周的时间）稍短一些。

今天的分享就到这里，恰逢一年一度的端午节，祝大家节日快乐，端午安康！

参考书目：《简明天文学教程》

最后两张图引用自上面的教材

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