北极星是什么样的恒星？为什么北极星始终在正北方？

在夜空中的众多星星中，北极星是非常有名的，可以说地球人都知道这颗星星的存在，但如果问起北极星是什么样的恒星？离我们有多远？和太阳相比大小如何？为什么北极星始终在正北方？估计就没有多少人能给出准确的答案了。

甚至在仰望星空的时候，很多人都不能确定到底哪颗星星是北极星（毕竟北极星的视星等为1.98等左右，在天空中并不是特别亮），不过没关系，下面我们就来了解一下这颗“既熟悉又陌生”的星星。

如何找到北极星

想要在天空中快速找到北极星，首先你需要确定自己所在位置的纬度，然后再面对正北方，将自己的视线抬高到与纬度数值相同的角度（比如说纬度是北纬35度，那么你就以35度的角度看向正北方的天空），一切顺利的话，你就可以在自己的视野中心看到一颗较亮的星星（相对于其附近的星星），这颗星星就是北极星。

如果不能确定的话，你还可以通过北斗七星来找到北极星，在夜空中，北斗七星是由七颗较亮的恒星构成的一把“勺子”，相对北极星来讲，北斗七星更容易找到，在确定了北斗七星之后，你只需要沿着这把“勺子”的“斗口”方向寻找，就可以找到北极星（如下图所示）。

北极星的具体情况

现在的北极星（Polaris）又称“勾陈一”，距离我们大约433光年，它其实是一个三合星系统，由“北极星Aa”（Polaris Aa）、“北极星Ab”（Polaris Ab）和“北极星B”（Polaris B）组成，其中我们肉眼可见的只有“北极星Aa”，“北极星Ab”则是其伴星，而“北极星B”则运行在更远的位置，轨道距离约为2400天文单位（如下图所示）。

“北极星Ab”和“北极星B”的质量与太阳相差不大，分别为太阳质量的1.26倍和1.39倍，而“北极星Aa”就要大得多了，最新观测数据显示，其质量约为太阳的5.4倍，直径约为太阳的37.5倍（大约5200万公里），体积约为太阳的5.3万倍。

按照恒星的分类，“北极星Aa”属于光谱类型为F型的黄巨星，和太阳相比，“北极星Aa”内部的核聚变反应要猛烈很多，以至于它的光度高达太阳的2000倍左右，而其表面温度也有大约6000K（比太阳略高）。

为什么北极星始终在正北方？

对于这个问题，一个简单的答案就是：北极星的定义就是“距离北天极最近的亮星”（注：“北天极”是地球自转轴和天球于正北方相交的虚拟点），而我们现在所看到的北极星恰好就是这样一颗亮星，所以它就是“北极星”了。

宇宙万物都是处于运动之中，随着时间的流逝，我们现在所看到的北极星在天空中的位置也会出现变化，但相对于人类的寿命而言，这种变化可以说是微不可察，因此就让人感觉到它始终在正北方。

看到这里可能有人要问了，如果把时间跨度拉长的话，那现在我们看到的北极星就会离开“北天极”，在这种情况下，它是不是就不应该称为“北极星”了呢？答案是肯定的。

地球一直跟随着太阳在宇宙空间中运动，这会造成恒星在天空中的位置出现变化，但因为距离遥远，所以这种变化是非常缓慢的，相对而言，“地球进动”造成的变化要“迅速”得多。

地球的自转轴并不是一成不变的，在太阳和月球的引力作用下，地球的自转轴会有规律地发生旋转，进而在空间中描绘出一个圆锥面，我们将这种现象称为“地球进动”。

“地球进动”的周期约为2.57万年，也就是说，每过2.57万年，地球的自转轴就会完成一次旋转，从而造成“北天极”在天空中的位置也发生相应的改变，在这个过程中，被称为“北极星”的恒星也就不是固定的恒星了。

实际上，“勾陈一”也只是在大约800年前（公元2500年）才开始担任“北极星”，而在大约500年之后（公元2500年），它就会离开“北天极”，届时的“北极星”将由“勾陈四”担任，当然了，“勾陈四”也不会一直是“北极星”，在大约800年之后（公元3300年），“北极星”的称号将由“少卫增八”代替。

上图列出了在未来会成为“北极星”的部分恒星，总而言之，在不同的时间段里，“北极星”是不同的恒星，而北极星之所以始终在正北方，其实是因为我们人类一直在把“距离北天极最近的亮星”称为北极星。