Istnieje wiele obiektów nocnego nieba, które są znacznie ciekawszym przedmiotem obserwacji niż Gwiazda Polarna. W tym miejscu można wskazać choćby Plejady – jasną gromadę otwartą, którą otacza charakterystyczna niebieska poświata. Dlaczego więc to właśnie Gwiazda Polarna jest najbardziej znaną i najłatwiej rozpoznawalną ze wszystkich? Ponieważ jako jedyne ciało niebieskie nie zmienia swojego położenia na nocnym niebie, a to czyni ją niezawodnym narzędziem do określania geograficznej północy.
Czym jest Gwiazda Polarna?
Gwiazda Polarna, czyli gwiazda biegunowa, to po prostu widoczne gołym okiem ciało niebieskie, które jest położone najbliżej bieguna niebieskiego. Obecnie to określenie jest używane w odniesieniu do najjaśniejszej gwiazdy Małej Niedźwiedzicy (Małego Wozu). Mowa o Polaris, czyli Alfa Ursae Minoris.
Obiekt ten ma obserwowaną wielkość gwiazdową 2,02 magnitudo. Mówimy tu zatem o dość jasnej, ale z całą pewnością nie najjaśniejszej gwieździe. Od Słońca jest oddalona o ok. 430 lat świetlnych.
Kiedy widoczna jest Gwiazda Polarna? Z obszaru Polski przez cały rok, ale należy podkreślić, że najłatwiej zaobserwować ją przy dobrej pogodzie.
Gwiazdy polarne Ziemi
Alfa Małej Niedźwiedzicy nie od zawsze jest gwiazdą biegunową Ziemi i nie będzie nią w przyszłości. Wpływa na to precesja osi ziemskiej.
Ruch precesyjny to zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się obiektu, w tym przypadku – Ziemi. Obracająca się wokół pewnego kierunku oś obrotu zakreśla powierzchnię boczną stożka, podobnie jak wprawiony w ruch bąk, popularna niegdyś dziecięca zabawka. Orientacja osi zmienia się w ciągu roku platońskiego (trwa 26 tys. lat), zatem zmienia się też odległość Gwiazdy Polarnej względem bieguna niebieskiego.
Obecnie Polaris przybliża się do punktu przebicia osi obrotu Ziemi przez strefę niebieską, ale po 2100 roku zacznie się oddalać. W przeszłości najbliżej bieguna północnego nieba znajdowały się:
- Kochab, druga pod względem jasności gwiazda Małej Niedźwiedzicy (ok. 400 r. p.n.e.),
- Thuban, gwiazda w konstelacji Smoka (ok. 2600 r. p.n.e.),
- Tau Herculis, gwiazda z konstelacji Herkulesa (ok. 7400 r. p.n.e.).
Kolejną gwiazdą biegunową będzie Alrai, czyli Gamma Cephei. Zmiana nastąpi ok. 2600 roku. Około 7000 roku najbliżej bieguna niebieskiego znajdzie się Alderamin, a ok. roku 14000 – Wega (gwiazdozbiór Lutni).
O ile termin „gwiazda polarna” najczęściej jest używany w kontekście północnego nieba, to nie można nie wspomnieć, że jest on właściwy także w odniesieniu do ciała niebieskiego położonego najbliżej południowego bieguna nieba. Obecnie nie ma tam jednak żadnej jasnej gwiazdy, która byłaby tak bardzo charakterystycznym punktem, jak Polaris na północy.
Jeżeli mowa o gwiazdach możliwych do zaobserwowania nieuzbrojonym okiem, najbliżej południowego bieguna niebieskiego znajduje się słabo widoczna Sigma Octantis (Polaris Australis). Bardziej rozpoznawalnym obiektem jest Krzyż Południa – najmniejszy ze wszystkich gwiazdozbiorów – jednak ta konstelacja jest dość odległa od bieguna niebieskiego.
Jak znaleźć na niebie Gwiazdę Polarną?
Gwiazdy ułatwiają nawigację od najdawniejszych czasów. Dawni żeglarze i podróżnicy z powodzeniem używali ich do wyznaczenia kierunków świata i określania swojego położenia. Dziś, w dobie rozwiniętych i powszechnie dostępnych systemów nawigacji satelitarnej, astronawigacja straciła nieco na znaczeniu. Jednak umiejętność wyznaczenia pozycji na podstawie pomiaru położenia ciał niebieskich w niektórych sytuacjach wciąż okazuje się przydatna.
Określenie przybliżonej szerokości i długości geograficznej w oparciu o obserwację nieba to dość skomplikowane zagadnienie. Jednak ale każdy, nawet osoba bez specjalnego przygotowania survivalowego i niedysponująca przyrządami nawigacyjnymi, może wskazać geograficzną północ. Najpierw należy odszukać na nocnym niebie Gwiazdę Polarną.
Szukając Polaris, wiele osób po prostu wypatruje jasnego obiektu na rozgwieżdżonym niebie. Ta technika jest jednak zawodna, bo Gwiazdę Polarną można łatwo pomylić choćby z Wenus. Żeby móc ją łatwo namierzyć, najpierw trzeba znaleźć Wielki Wóz, czyli najbardziej charakterystycznych asteryzmów północnego nieba, składający się z siedmiu najjaśniejszych gwiazd Wielkiej Niedźwiedzicy.
Dlaczego Wielki Wóz, skoro konstelacja z Gwiazdą Polarną to Mała Niedźwiedzica? Ponieważ pierwszy z wymienionych gwiazdozbiorów jest znacznie łatwiejszy do odszukania – układ ma charakterystyczny kształt i jest widoczny przez cały rok.
Gdy wspomniany gwiazdozbiór zostanie namierzony, należy skupić wzrok na odcinku pomiędzy dwiema skrajnymi gwiazdami wozu (Merak i Dubhe). Teraz wyznaczamy pięciokrotnie dłuższą linię biegnącą ku górze. Jej koniec wskaże Gwiazdę Polarną.
Jeżeli jednak kształt Małego Wozu nie jest ci obcy i potrafisz go wskazać na nieboskłonie, musisz po prostu pamiętać, że Polaris to pierwsza skrajna gwiazda „dyszla”. Gdy ją wskażesz, będziesz mógł wyznaczyć geograficzną północ.
Jak wyznaczyć północ za pomocą Gwiazdy Polarnej?
Po określeniu położenia Polaris, wskazanie kierunku północnego staje się łatwe. Wystarczy stanąć w miejscu, z którego dobrze widać Gwiazdę Polarną i wyciągnąć rękę przed siebie, w taki sposób, żeby pokrywał się z nią palec wskazujący. Dalej należy utrzymać pozycję palca, opuścić rękę i wskazać punkt na horyzoncie, stanowiący wizualne przedłużenie ramienia.
Dlaczego gwiazdy zataczają okręgi wokół Gwiazdy Polarnej?
Przyglądając się nagraniom poklatkowym lub fotografiom wykonanym w technice długiego naświetlania, można zauważyć, że wszystkie gwiazdy na niebie poruszają się wokół Polaris, zataczając idealne okręgi. Tak jednak nie jest.
W rzeczywistości mamy tu do czynienia z ruchem pozornym, który jest związany z obrotem Ziemi wokół własnej osi. Obserwując gwiazdy, które stanowią nasz punkt, a raczej układ odniesienia, odnosimy wrażenie, że niemal wszystkie obracają się wokół naszej planty. Niemal, bo jedna pozostaje nieruchoma, a pozostałe krążą wokół niej.
Ten pozorny ruch nie następuje jednak wokół Gwiazdy Polarnej, a wokół bieguna niebieskiego. Pod tym pojęciem kryje się punkt przebicia osi obrotu Ziemi przez strefę niebieską. Obecna odległość Polaris od północnego bieguna niebieskiego to mniej niż 1 stopień. W praktyce także to ciało niebieskie zatacza pozorne koło, ale ruch ten jest tak nieznaczny, że pozostaje dla nas niedostrzegalny. To sprawia, że obserwując nocne niebo, rzeczywiście można odnieść wrażenie, że Gwiazda Polarna jest nieruchoma, a wszystkie pozostałe krążą wokół niej.
Ciekawostki o Gwieździe Polarnej
Na koniec zostawiliśmy kilka ciekawostek na temat Gwiazdy Polarnej.
- Wymieniając najjaśniejsze gwiazdy, wiele osób w pierwszej kolejności wskazuje na Gwiazdę Polarną. O ile Polaris rzeczywiście jasnym obiektem na nocnym niebie, to daleko jej do najjaśniejszych gwiazd. Pod względem jasności wizualnej, zajmuje dopiero 48. miejsce.
- Sigma Octanis, czyli widoczna nieuzbrojonym okiem gwiazda znajdująca się najbliżej południowego bieguna niebieskiego, jest ledwie dostrzegalna na nocnym niebie. Jej wielkość obserwowalna to 5,42 magnitudo. Dla porównania, gwiazda Syriusz – najjaśniejsza na południowym niebie – charakteryzuje się wielkością obserwowalną -1,47 magnitudo.
- Nie tylko Ziemia, ale także inne planety mają swoje gwiazdy okołobiegunowe.
- Gwiazda Polarna nieustannie zbliża się do bieguna niebieskiego. W 2100 roku znajdzie się najbliżej, bo w odległości ok. 0,27 stopnia. Następnie zacznie się oddalać.
- Polaris to gwiazda potrójna. Drugi składnik systemu zaobserwował William Herschel, w 1780 roku. Trzecią gwiazdę odkryto dopiero w XX wieku, na podstawie wpływu grawitacyjnego na główną gwiazdę układu. Udało się ją zaobserwować dopiero w 2005 roku, przy pomocy teleskopu Hubble'a.
