علت اهمیت ستاره قطبی چیست؟

اگر تابه حال به آسمان شب در نیمکره ی شمالی نگاه کرده باشید؛ متوجه شده اید که جسم درخشانی وجود دارد؛  که گویی آسمان ها به دور آن می چرخند. ستاره ای که مشاهده می کنید پولاریس که ستاره ی قطبی نیز می گویند. این ستاره حدودا ۴۳۰ سال نوری از زمین فاصله دارد؛ که بخشی از صورت فلکی دب اصغر به شمار می رود. به گفته ی Rick Fienberg اخترشناس دانشگاه هاروارد و مسئول انجمن نجوم آمریکا، علت نامگذاری آن به ستاره ی شمالی این است؛ که جایگاه آن در آسمان شب تقریبا درست در بالای قطب شمال است. به نظرمی رسد ازعلت اهمیت ستاره قطبی میتواند استفاده از این ستاره در تعیین جهت ها توسط ناوبری ها باشد.

ستاره ی قطبی نه طلوع می کند و نه غروب!

اگر در قطب شمال – در عرض جغرافیایی ۹۰ درجه شمالی – شب هنگام، رو به جلو بنشینید، می بینید که  ستاره ی قطبی مستقیماً بالای سر شما است. از عرض جغرافیایی دیگر در نیمکره شمالی، اگر هنگام شب  رو به شمال بایستید و به همان اندازه  و عرض جغرافیایی  به افق نگاه کنید (به عنوان مثال: اگر در پورتلند، اورگان زندگی می کنید در عرض جغرافیایی ۴۵ درجه شمالی آن را خواهید دید.)، خواهید دید که ستاره قطبی در آنجا می درخشد.

Rick Fienberg

ستاره ی قطبی حیرت آور است؛ چرا که این ستاره در طول شب، طلوع و یا غروب نمی کند و در آسمان شب مکان ثابتی دارد. اکثر افراد به اشتباه می پندارند؛ که پولاریس درخشان ترین ستاره در آسمان شب است.(درحالی که ازلحاظ درخشندگی ۴۸ مین ستاره در آسمان است.)
با این حال، تقریباً ۲۵۰۰ برابر، درخشان تر از خورشید است؛ زیرا این ستاره عظیم الجثه تقریبا ۴۰ برابر قطرخورشید قطر دارد و پنج برابر آن جرم دارد. جالب است بدانید با اینکه ستاره ی قطبی با ما بسیار فاصله دارد؛ اما با چشم غیر مسلح حتی در آلودگی های نوری نیز قابل رویت است.

چه کسی اولین بار ستاره ی قطبی را پیدا کرد؟

چه کسی ستاره شمالی را کشف کرد؟ این سوال پیچیده ای است. اخترشناسان مصر باستان در پادشاهی قدیم، بین ۴۷۰۰ تا ۴۱۰۰ سال پیش، مصریان به صورت سمبلیک دارای یک ستاره شمالی بودند که طبق کتاب Architecture,Astronomy and Sacred Landscape in Ancient Egypt نوشته ی Giulio Magli نمادhippopotamus ماده بود، اما ستاره ی قطبی نبود. دلیل این امر این است که ستاره ی قطبی ثابت نیست و تغییر می کند.

اگر شما خط رابطی از قطب شمال به سمت قطب جنوب به عنوان محوری که دور زمین می چرخد، بکشید؛ خواهید دید که این محور در مدار خودش به کندی حرکت می کند. اغلب، قطب شمال را با سکه ای که به بالا می اندازند و چرخش آن تا به سطح افتادنش مقایسه می شود. ما می گوییم قطب شمال کره زمین”پیشرو است” یعنی: خطی که از قطب شمال عبور می کند در قطب جنوب دایره ای با دوره ۲۶۰۰۰ سال ردیابی می شود.
در نتیجه، طی دوره های زمانی طولانی (بیش از چند هزار سال)، قطب شمال از جلوی ستاره ها حرکت می کند، بنابراین هزاران سال پیش، مردم روی زمین ستاره را  به نام Thuban درDraco (صورت فلکی) به جای پولاریس مشاهده کرده بودند.

Christopher Palma، استاد سابق تدریس نجوم معاون فعلی دانشکده Eberly دانشگاه Penn State

علت اهمیت ستاره قطبی

ستاره قطبی در ناوبری

به نظر می رسد پولاریس، برای اولین بار توسط ستاره شناسی به نام  کلودیوس بطلمیوس، که حدود ۸۵ تا ۱۶۵ B.C.E زندگی می کرد، مشاهده شده است. در آن زمان مکان یابی این ستاره در قطب شمال برای ناوبرها مفید بود.

هنگام شب اگر پولاریس را ببینید، آن گاه تشخیص می دهید کدام سمت شمال است. (به طبع شرق وغرب و جنوب نیز مشخص می گردد.) شما می توانید عرض جغرافیایی که در آن هستید را با توجه به زاویه ی افق نسبت به پولاریس که همان عرض جغرافیایی است(با اختلاف ۱درجه) را تعیین کنید. این قانون ۱۰۰ سال پیش(در دوران اکتشاف سده های ۱۵ و ۱۷) هم اکنون و ۱۰۰ سال بعد نیز صادق است. هرچه به سمت خط استوا بروید، پولاریس زیر افق فرو می رود، بنابراین دیگر به عنوان یک کمک ناوبری مفید نیست.

Rick Fienberg

علاوه بر این، یک ناوبر با استفاده از ستاره ی قطبی  باید این نکته را در نظر بگیرد که ستاره دقیقاً بالای قطب شمال نیست؛ بلکه در عوض دارای جبران ۳۹ قوس دقیقه(یک دقیقه قوسی نوعی واحد اندازه گیری زاویه ای برابر با یک شصتم درجه) است. این خطا با ۴۴.۷ مایل (۷۲ کیلومتر) مطابقت دارد.

Rich Schuler, مدرس نجوم در دانشگاه سنت توماس در سنت پل، مینه سوتا، نویسنده ی نقطه آغاز ستاره ی قطبی در سال ۲۰۰۲

چرا ستاره قطبی چشمک می زند؟

یكی دیگر از موارد جالب در مورد پولاریس این است كه ستاره شناسان از آن به عنوان ستاره Cepheid Variable یاد می كنند.

این ستاره می تپد؛ زیرا در وضعیتی ناپایدار است. وقتی ستاره ی قطبی متورم می شود، لایه بیرونی آن شفاف شده که باعث می شود ستاره خنک شود. در نتیجه خنک شدن آن، تا زمانی که دوباره مات شود، کوچک می شود و همین امر باعث گرم شدن آن می شود. این چرخه ادامه می یابد. در اثر تکرار این چرخه میزان درخشندگی آن تغییر می یابد.

Palma

به طور حتمی نمی توانید بگویید وقتی به آسمان شب نگاه می کنم حتما آن ستاره ی قطبی است، بلکه در واقع بخشی از یک سیستم سه گانه ستارها است.

دو ستاره ضعیف تر (Polaris A, Polariss B) از نظر روشنایی متفاوت نیستند؛ زیرا آن ها در دنباله اصلی  قرار دارند، یا با ادغام هسته های هیدروژن به هسته های هلیوم در هسته تولید انرژی می کنند. هسته ستاره پولاریس برای همیشه ستاره ی قطبی نخواهد بود.

Schuler

اگر به C.E 14000 نقطه توجه کنید ، ستاره ای را می بینید که بسیار درخشان تر از پولاریس است اما دورتر از مدار است. این Vega است، که فرزندان ما حدود ۱۲۰۰۰ سال بعد (اگر انسان هنوز در این مناطق باشد) آن را ستاره شمالی خود در نظر می گیرند .

Fienberg