یکی از جذاب ترین مناظری که افراد می توانند ببینند، منظره ستارگان درخشان در شب است. این منظره نسبت به محل قرارگیری و میزان فاصله ستاره ها می تواند متفاوت باشد. مثلا افرادی که در نیمکره شمالی زندگی می کنند فاصله کمتر و دید بیشتری نسبت به ستارگان درخشان دارند. از طرفی آشنایی با این اجرام نورانی یکی از جذاب ترین علومی است که بشر از سالیان دور به دنبال تکمیل آن بوده است. در این مقاله قصد داریم تا شما را با یکی از درخشان ترین ستارگان آشنا کنیم. نام این ستاره، ستاره قطبی است. با ما تا پایان این مقاله همراه باشید تا به ویژگی ها، سوالات و ابهاماتی که درمورد این جرم آسمانی معروف وجود دارد بپردازیم.

ستاره قطبی چیست؟

همانطور که از اسم این جرم آسمانی مشخص است، ستاره است که در بالای یکی از دو قطب کره زمین قرار دارد. اما حال سوال اینجاست که کدام قطب؟ شمال یا جنوب؟ ستاره قطبی که با نام لاتین Polaris یا Polaris star هم شناخته می شود، ستاره ای است که در امتداد شمالی کره زمین و در نیمکره شمالی کره زمین قابل رویت است. از نام های دیگری که به این ستاره نسبت می دهند می توان به جدی و آلفا دب اصغر اشاره کرد. دلیل این نام گذاری ها مربوط به نحوه قرارگیری آن در آسمان است.

ستاره قطبی مانند هر جرم آسمانی دیگر ویژگی ها و اهمیت های منحصربفرد خود را دارد. با این تفاوت که این ستاره خاص یک کاربرد بسیار حیاتی برای انسان ها بخصوص در زمان قدیم داشته است. این ویژگی نحوه جهت یابی از طریق این ستاره است که در ادامه مقاله بطور مفصل به آن خواهیم پرداخت. علاوه بر این، پولاریس در هنگام چرخش زمین در شبانه روز چرخش بسیار کم و تغییر مکان بسیار اندکی نسبت به دیگر ستاره های موجود در آسمان دارد. این موضوع خود به عنوان یکی از دلایل منحصربفرد بودن این ستاره است.

محل قرارگیری پولاریس در آسمان

در علم زمین شناسی، دو نوع تعریف برای جهت ها داریم؛ یک حقیقی و دو مغناطیسی. مثلا منظور از شمال حقیقی همان شمال جغرافیایی است که ما معمولا از طریق نقشه ها یا جهت یابی ساده می توانیم به آن دسترسی داشته باشیم. اما درمورد شمال مغناطیسی موضوع اندکی متفاوت است. منظور از شمال مغناطیسی، همان جهتی است که ما از طریق قطب نما می توانیم به آن دسترسی داشته باشیم. درواقع با گردش زمین و تغییر مکان، شمال مغناطیسی نیز تغییر می کند.

تابلو منظومه شمسی

Credit: NASA/JPL-Caltech
Credit: NASA/JPL-Caltech

ستاره قطبی، دقیقا در راستای شمال حقیقی کره زمین قرار دارد. حال این نوع قرارگیری چه کمکی به ما می کند؟ همانطور که گفتیم شمال حقیقی با حرکت های زمین تغییر نخواهد کرد. پس با این تفاسیر پیدا کردن ستاره قطبی با توجه به محل قرارگیری آن در آسمان به کمک شمال حقیقی، در طول شبانه روز کار راحتی است. علاوه بر راحت بودن، این روش به دلیل انحراف ناچیزی که دارد می تواند جهت حرکت رو به شمال را به خوبی افراد نشان دهد. در ادامه مقاله با ما همراه باشید تا با نحوه دقیق و صحیح پیدا کردن این ستاره، حقایق جالب و مهم ترین کاربرد آن آشنا شوید.

جالب ترین حقایق و سوالات درمورد ستاره قطبی

ستاره قطبی مانند دیگر اجرام آسمانی ویژگی های منحصربفرد خود را دارد. ویژگی هایی که باعث میشه در علم نجوم و ستاره شناسی، حقایق جالبی را درمورد آن ایجاد کند. یکی از جالب ترین اطلاعاتی که پس از دیدن هر ستاره برای ما جالب است، نحوه و مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن به آن ستاره است. اگرچه ستاره قطبی را با نور نسبتا زیادی می توان از سطح زمین دید، اما باید بدانید که فاصله بسیار زیادی با زمین دارد. البته این موضوع به این معنا نیست که ستاره قطبی دورترین ستاره نسبت به زمین است.

این هم بخوانید
چگونه میتوان ستاره شناس شد؟

طبق تخمینی که توسط ستاره شناسان زده شد، ستاره قطبی حدود 433 سال نوری با زمین فاصله دارد. اگر بخواهیم به شما توضیح دهیم که این فاصله به چه میزان است، تصور کنید که با یک سفینه یا شاتل فضایی با سرعت 5 مایل بر ثانیه حرکت کنیم، حدود 37200 سال طول می کشد تا یک سال نوری طی شود. درواقع این بدان معناست که حدود 1.5 میلیون سال طول می کشد تا بتوانیم از زمین به ستاره قطبی برسیم.

آیا ستاره قطبی بزرگترین و نورانی ترین ستاره موجود در آسمان است؟

بارها پیش آمده که مردم عادی ستاره قطبی را با عنوان پرنورترین ستاره در آسمان شناخته اند. اما پاسخ غلط است. اگرچه این ستاره پرنور بنظر می آید. اما در رده بندی پرنورترین ستاره ها، در 40 رده اول هم قرار نمی گیرد. درواقع ستاره شناسان این ستاره را در رده 48ام پرنورترین ستارگان موجود در آسمان قرار داده اند. اندازه ستاره قطبی اگرچه در دب اصغر و اکبر به نسبت بزرگ است اما باز هم به عنوان بزرگترین ستاره آسمان شناخته نمی شود. بهتر است که بدانید درخشان ترین ستاره در آسمان، سیروس (Sirus) و بزرگترین آن، یو وای اسکوتی (UY Scuti) می باشد.

آیا میزان درخشندگی پولاریس از زمان گذشته تا به الان تغییر کرده است؟

اگرچه به دلایل مختلف ممکن است بعد از گذشتن چند صد سال، تغییراتی در ساختار ستارگان اعم میزان روشنایی و اندازه آن ها بوجود آید. اما طبق بررسی هایی که دانشمندان علم نجوم انجام داده اند، به نتایج جالبی درباره تغییرات ستاره قطبی بخصوص از لحاظ درخشندگی رسیده اند. همه ستارگان چرخه ای کاهش و افزایش روشنایی را تجربه می کنند. این چرخه که با نام متغیر قیقاووسی شناخته می شود، در ستاره قطبی نیز وجود دارد. البته در مقاله ای دیگر به ستاره های متغیر پرداخته ایم. طی نتایجی که طی بررسی در دو دهه گذشته، دانشمندان ستاره شناسی به آن دست یافتند، تغییرات این ستاره بگونه ای بوده که روشن تر بنظر می آید. اگرچه دلیل این موضوع همچنان مشخص نیست. طبق آخرین آماری که بدست آمده، ستاره قطبی بین 4 تا 5 برابر روشن تر از حالت خود در دوران باستان شده است.

در دو دهه اخیر، شرکت ناسا برای بزرگداشت روبدادهای مهم فضایی مانند پنجاهمین سالگرد Explorer 1 که به عنوان اولین ماهواره ایالت متحده آمریکا به حساب می آید، یک قطعه موسیقی را به سمت ستاره قطبی ارسال کرد.

آیا ستاره قطبی نگهبان دارد؟

اگر به عنوان سوال توجه کنید، شاید برایتان جالب باشد که چگونه ستارگان می توانند نگهبان داشته باشند. اگر بخواهیم به موقعیت قرارگیری ستاره قطبی و دب اصغر توجه کنیم می توانیم این نگهبان ها را ببینیم. دب اصغر که آن را با نام قاشق کوچک نیز می شناسند، جزئی از صور فلکی است. این صور فلکی دو ستاره دارد که جز نزدیکترین ستاره ها در آسمان به ستاره قطبی می باشند. معمولا ستاره شناسان این دو ستاره را به عنوان دو نگهبان پولاریس معرفی می کنند.

دلیل اصلی که این ستاره ها با نام نگهبانان ستاره قطبی معرفی می شوند، به دلیل نزدیکی آن ها به پولاریس است. معمولا این دو در نزدیکی پولاریس در حال چرخش هستند. این دو ستاره که با نام های کوچاب و فرقد شناسایی می شوند. کوچاب را به عنوان درخشان ترین نگهبان ستاره قطبی معرفی می کنند. این ستاره که با نام کوکب شمالی نیز شناخته می شود، معمولا به رنگ نارنجی نمایان می شود. دیگر ستاره نگهبان پولاریس، فرقد، جز نام های عربی بحساب می آید و از نظر درخشندگی از ستاره قطبی کم نورتر است. فرقد را با نام ستاره گاما دب اصغر نیز می شناسند.

این هم بخوانید
کسوف یا خورشید گرفتگی

این دو ستاره تنها به عنوان نگهبانان پولاریس شناخته نمی شوند. بلکه در زمان قدیم بسیاری از دریانوردان برای اندازه گیری ساعات شب از این ستاره ها استفاده می کردند. علاوه بر این، برای مشخص مکان خود بر روی دریا نیز این ستاره ها بسیار ارزشمند بودند. ارزش این ستاره ها به حدی زیاد بود، که کریستوفر کلومبوس، جهانگرد مشهور نیز از این ستاره ها برای جهت یابی و پیدا کردن زمان استفاده می کرد.

چگونه ستاره قطبی رو پیدا کنیم؟

اگرچه ستاره قطبی به عنوان پرنورترین ستاره در آسمان شناخته نمی شود، اما می توانیم آن را به کمک صور فلکی پیدا کنیم. برای پیدا کردن پولاریس باید بدانید که آن جزئی از دب اصغر است. دب اصغر که با نام خرس کوچک یا little dipper یا Ursa minor شناخته می شود جزئی از دو صور فلکی اصلی بحساب می آید. دیگر صور فلکی با نام دب اصغر یا خرس بزرگ یا Big dipper نیز در آسمان وجود دارد. برای دیدن این صور فلکی باید به محل قرارگیری خود دقت کنید. دب اصغر و اکبر بطور دقیق در مقابل یکدیگر قرار دارند. درواقع اگر توانستید دب اکبر را پیدا کنید، با توجه به شکل ملاقه ای که ستارگان درخشان آن نشان می دهند، می توانید بطور وارونه اما کوچکتر، دب اصغر را نیز پیدا کنید.

هدیه ستاره

یافتن ستاره قطبی

حال که با دب اصغر و اکبر آشنا شدید، برای پیدا کردن ستاره قطبی به آن ها نیاز داریم. ابتدا باید در آسمان دب اکبر را پیدا کنید. برای پیدا کردن این صور ففلکی بهتر است به بخشی از سال و محلی که در آن قرار دارید توجه کنید. بهترین محل برای دیدن این صور فلکی، نیمکره شمالی است. بعد از پیدا کردن دب اکبر، باید بخش ملاقه ای شکل آن را بیابید. معمولا پیدا کردن این بخش نسبتا راحت تر است. زیرا در آن بخش ستاره های درخشان تری هستند و راحت تر مشخص می شوند. بعد از پیدا کردن شکل ملاقه، به دنبال دو ستاره انتهایی آن بگردید. این ستاره ها را با عنوان ستاره های نشانگر یا اشاره گر می شناسیم. اگر بین این دو ستاره خط فرضی بکشید در نهایت به ستاره قطبی می رسید.

این خط فرضی تا چه حد باید ادامه پیدا کند تا به ستاره قطبی برسیم؟

دو معیار اصلی برای مشخص کردن اندازه این خط فرضی وجود دارد. یکی اینکه آن را 5 برابر مقدار فاصله بین دو ستاره انتهایی دب اکبر که در راستای آن ها خط کشیدیم، ادامه دهیم. معیار دیگر آن است که بعد از پیدا کردن دب اکبر، دب اصغر را پیدا کنیم. سپس خط فرضی را تا حدی ادامه دهیم که در راستای دب اصغر، ستاره پولاریس را پیدا کنیم. همچنین اگر دو ستاره انتهایی در دب اکبر را پیدا کنید، می توانید با کشیدن آن خط فرضی به ستاره قطبی برسید.

مهم ترین کاربرد ستاره قطبی

در زمان قدیم دریانوردان و ستاره شناسان علاوه بر پیدا کردن اطلاعاتی درمورد تقویم و زمان، از ستاره ها برای جهت یابی استفاده زیادی می کردند. این روش به حدی تاثیرگذار بود که امروزه حتی با پیشرفت علم و تکنولوژی نیز خیلی از دریانوردان از همین روش استفاده می کنند. در بین ستاره ها ستاره قطبی بهترین جرم آسمانی برای جهت یابی بخصوص جهت یابی به سمت شمال کره زمین است. حال دلیل این موضوع چیست؟

این هم بخوانید
سیاهچاله: دریچه‌ای به سوی گذشته

از نظر جغرافیایی اگر شما در هر قسمت از زمین باشید، اگر به سمت ستاره قطبی باشید، در واقع به سمت شمال قرار دارید. ارتفاع پولاریس در نقشه های جغرافیایی به معنای عرض جغرافیایی در هر منطقه است. بطور مثال اگر شما در منطقه ای باشید که عرض جغرافیایی 55 باشد، ارتفاع ستاره قطبی نیز 55 است. اگر شما بتوانید با توجه به توضیحات داده شده، ستاره قطبی را به خوبی پیدا کنید اگر در قطب شمال باشید، آن ستاره دقیقا در بالای سر شما واقع شده است. این بدان معناست که زاویه آن حدود 90 درجه با کمترین میزان اختلاف بالای سر شماست.

باتوجه به توضیحاتی که دادیم می توانید حدس بزنید که این ستاره در خط استوا به صورت افقی قرار می گیرد. همچنین با حرکت از سمت شمال به قطب جنوب، ارتفاع این ستاره رفته رفته کم می شود. تا زمانی که در قطب جنوب ناپدید میشود و دیگر قابل مشاهده نیست. دقت ستاره قطبی به حدی بالاست که بسیاری از دانشمندان آن را در جهت یابی از قطب نما قوی تر می دانند. دلیل این موضوع نیز نحوه کارکرد مغناطیسی قطب نماهاست.

چرا در جهت یابی ستاره قطبی از قطب نما بهتر است؟

همانطور که گفته شد، قطب نماها بر اساس خاصیت مغناطیسی زمین می توانند در هرجایی تغییر کنند. اما ستاره قطبی جهت یابی را براساس موقعیت جغرافیایی مشخص می کند. به همین دلیل از نظر وجود خطا در نشان دادن جهت موردنظر نسبت به قطب نما قوی تر است. معمولا قطب نماها جهت میدان مغناطیسی را در یک جهت و زمان مشخص نشان می دهند.

اگرچه گفتیم که جهت یابی ستاره قطبی دقت و کاربرد بیشتری دارد. اما این روش جهت یابی با درصد خطای صفر نیست. طبق بررسی هایی که انجام شد، فهمیدند که ستاره قطبی دقیقا در راستای قطب شمال نیست. اما این که کمتر از 1 درجه است، مقدار بسیار تاثیرگذاری نیست و معمولا از آن چشم پوشی می کنند.

آیا پولاریس ثابت است؟ چگونه این موضوع قابل اثبات است؟

نام گذاری ستاره

ستاره قطبی در مرکز این چرخش ستاره ها
ستاره قطبی در مرکز این چرخش ستاره ها

ستاره ها در طول زمان با حرکت کره زمین، جای خود را به دیگر ستاره ها می دهند. کره زمین حدودا هر 26000 سال حرکت تقدیمی دارد. این حرکت باعث می شود که جهت قطب شمال تغییر کند. این تغییر جهت باعث می شود که مکان ستاره قطبی تغییر کند. درواقع طبق تخمینی که زده شده، این ستاره تا سال 2100 میلادی به عنوان نزدیک ترین ستاره به قطب شمال شناخته می شود. اگر به تاریخ نگاه کنیم می توانیم به این تغییرات پی ببریم. مثلا در زمان ساخت اهرام مصر، ستاره ثعبان به عنوان ستاره شمالی شناخته می شد. اما باگذشت زمان نوبت به ستاره قطبی رسید که به عنوان ستاره شمالی شناخته شود.

بعد از گذشت از سال 2100 میلادی و اتمام دوره 25800 ساله، نوبت به جایگزینی ستاره قطبی با ستاره ای دیگر می شود. طبق بررسی هایی که انجام شده، دانشمندان حدس می زنند که این ستاره کرکس است. و کرکس میتواند نقش ستاره قطبی را در آینده ای نچندان دور ایفا کند.

اما ستاره قطبی را از جهتی ثابت درنظر می گیرند. از این لحاظ که زمین در طول زمان به دور خود می چرخد، این چرخش به دور خود باعث جابجایی در مکان بعضی از ستاره ها می شود. اما پولاریس به دلیل محل قرارگیری و درجه ای که نسبت به قطب شمال دارد، اکثرا ثابت بوده و در طول شبانه روز تغییر آنچنانی نسبت به محور شمالی نمی کند.