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靠近北天極的恒星圍繞北極星(勾陳一)旋轉。攝于加利福尼亞州東部內華達山脈。 瓦赫佩魯米安
作為一名空間科學家,每次我與家人外出時,都會告訴孩子們抬頭仰望天空。我家正門朝向東南,冬夜初臨、天色漸暗之時,獵戶座便雄偉地懸掛在東南方低空。
一個夏夜,我兒子跑進來,興奮地喊道:爸爸,獵戶座不見了那一刻,他迎來了人生中第一堂真正的天文課。
我們走到戶外,我讓他尋找北斗七星——這個由七顆明亮恒星組成的、易于辨認的星群,屬于大熊座的一部分。我提醒他,只要天氣晴好、光污染不嚴重,無論一年中的哪個季節,只要朝向北方天空,通常都能看到北斗七星。
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因此,獵戶座并非始終可見于夜空,且其在夜空中的位置逐月發生變化;而北斗七星卻始終可見。這一現象與若干天文概念密切相關:天文學家如何測定一天的長度、地球在一年中繞太陽的公轉運動,以及恒星每日升落的規律性變化。
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恒星時
如果你在連續兩個夜晚的同一時刻向東眺望,會發現恒星似乎停留在相同的位置。但實際上并非如此,若持續在同一時刻觀測一周或更長時間,這種移動便會顯現出來。地球繞自身軸線的每日自轉與其繞太陽的年度公轉共同導致了恒星在天空中位置的視運動。
地球繞其自轉軸旋轉一周,該軸從南極點穿過地心延伸至北極點。天文學家以兩種方式測量一天:一種是太陽日,即以太陽連續兩次經過當地正南方(上中天)的時間間隔為基準,長度為24小時;另一種是恒星日,即以遙遠且視作固定不動的恒星為參考系所測得的地