北极星是什么？如何找到它？
北极星是一颗亮度中等的恒星，在北半球大部分地区全年可见。虽然它不是天空中最亮的恒星，但它距离北天极不到1°，因此是辨别北方最方便的天体参照物之一。
使用Sky Tonight应用程序，无论身在何处，都能快速找到天空中的北极星。继续阅读，了解如何利用北斗七星定位北极星、确定真北方向，甚至估算所在地纬度。
内容
- 北极星（小熊座α）——恒星基本信息
- 北极星是什么？
- 如何找到北极星
- 为什么北极星看起来固定不动？
- 如何利用北极星导航
- 北极星是一颗单独的恒星吗？
- 为什么北极星的亮度会变化？
- 天文学家最近对北极星有哪些新发现？
- 北极星一直都是指示北方的恒星吗？
- 北极星：总结
北极星（小熊座α）——恒星基本信息
- 正式名称：小熊座α，α UMi
- 常用名称：北极星、极星、指路星
- 星表编号：HIP 11767、HR 424、HD 8890、TYC 4628-237-1
- 所属星座：小熊座
- 恒星类型：三合星系统；可见主星北极星Aa是一颗F8 Ib型黄白色超巨星，也是一颗经典造父变星
- 赤经：02h 31m 49.08s（ICRS，J2000）
- 赤纬：+89° 15′ 50.8″（ICRS，J2000）
- 视星等：约2.0等；其微小的脉动变化用肉眼无法察觉
- 北极星Aa的质量：5.13 ± 0.28个太阳质量
- 北极星Aa的平均半径：46.27 ± 0.42个太阳半径
- 北极星Aa的表面温度：约6,015 K
- 与地球的距离：136.90 ± 0.34秒差距，即约447光年
- 脉动周期：约3.97天
- 北极星Aa和Ab的轨道周期：约30年
- 北极星Aa的自转周期：100.29 ± 0.19天
肉眼看去，北极星像一颗单独的恒星，但它实际上是一个三合星系统。几乎所有可见光都来自北极星Aa——这颗黄白色超巨星会有节奏地膨胀和收缩。
北极星是什么？
北极星是最接近北天极、明亮且容易看见的恒星。北天极是地球北极正上方的天空点位。如今的北极星是小熊座α。
“北极星”是一种称号，而不是某一颗恒星永恒不变的名称。地球自转轴的方向会在数千年间缓慢改变，因此在不同时期，不同的恒星会成为北天极的最佳标志。
北极星叫什么？
现在的北极星就叫作北极星（Polaris）。Polaris这个名称源自新拉丁语短语stella polaris，意为“极星”。它的拜耳命名是小熊座α（α UMi）。北极星的其他传统名称包括极星和指路星，反映了它长期以来作为北方天空指引的重要地位。
北极星在哪个星座？
北极星属于小熊座。它位于小北斗斗柄的末端，也是小熊尾巴的尖端。
阅读我们的拱极星座指南，进一步了解小熊座及其他全年都不会落到地平线以下的星座。
天狼星是北极星吗？
不是。天狼星是大犬座中一颗完全不同的恒星。天狼星的视星等为−1.4等，是夜空中最亮的恒星。北极星的视星等约为2.0等，亮度只排在第50位左右。
什么时候能看到北极星？
在北半球大部分地区，北极星是一颗拱极星：它整夜都位于地平线以上，而且全年可见。天空晴朗时，用肉眼便能相当容易地看到它。
所在地越靠北，北极星看起来就越高。在赤道附近，它紧贴北方地平线，可能会被雾霾、建筑物或地形遮挡。在南半球大部分地区，北极星始终位于地平线以下。
如何找到北极星
北极星并不是特别明亮，因此在有光污染的天空中可能不会立刻显得突出。识别它最简单的方法是利用北斗七星或观星应用程序。
如何利用北斗七星找到北极星
北斗七星是大熊座中一个醒目的星群。找到构成斗口外缘的两颗星——天璇和天枢。它们常被称为“指极星”，因为沿着它们就能找到北极星。
从天璇经天枢画一条想象中的直线，再将它延长至两星间距的约五倍。你会找到北极星：它是直线末端附近最亮的恒星，也是小北斗斗柄末端的一颗星。
北斗七星环绕北方天空运行时，朝向会不断变化，因此根据季节和夜间时刻的不同，它看起来可能会正立、侧倾或倒置。
查看我们的人人都能找到的15颗星信息图，学习如何利用天空中熟悉的图案定位北极星和其他著名恒星。
如何使用Sky Tonight找到北极星
找到北极星最简单的方法是使用Sky Tonight应用程序：
- 启动应用程序，然后点击放大镜图标。
- 在搜索栏中输入“北极星”，然后点击匹配的结果。
- 点击蓝色目标按钮，在天空地图上显示北极星。
- 点击指南针按钮，或将设备对准天空。
- 跟随屏幕上的箭头，直到找到北极星。
Sky Tonight会使用你的位置和当前时间，因此即使树木、建筑物或光污染让常见星群难以辨认，它也能告诉你应该朝哪里看。
为什么北极星看起来固定不动？
地球自转时，天空看起来会围绕北天极转动。远离北天极的恒星会划出较大的弧线，而在2020年代中期，距离北天极仅约0.6°的北极星所画出的圆直径大约为1.2°。
这就是为什么其他熟悉的恒星看起来都在北极星周围移动，而北极星却似乎几乎固定不动。关键在于，北极星的位置接近地球自转轴向北延伸的方向，因此它每日的视运动幅度非常小。
北极星并非完全静止：长曝光照片可以捕捉到它的移动，而且几个世纪以来，它相对于北天极的位置也在逐渐变化。
如何利用北极星导航
如何利用北极星确定真北方向
在日常辨别方向时，北极星指示的方向接近真北，也称为地理北。找到北极星后，面向它：
- 北方在你正前方。
- 东方在你右侧。
- 西方在你左侧。
- 南方在你身后。
北极星并不恰好位于北天极，因此它看起来可能略微偏向真北的东侧或西侧。对于日常辨别方向来说，这一差异并不重要，但在精确的天文导航中必须加以校正。
北极星和指南针：哪个更适合确定北方？
北极星和指南针解决的问题略有不同。北极星指向的是真北附近，而且不受局部磁场影响，但需要晴朗的夜空，并且北方天空无遮挡。
指南针在白天和多云天气下也能使用，但它指向的是磁北，也就是地球磁极的方向。要确定真北，你可能需要根据磁偏角校正指南针读数。磁偏角是所在地磁北与真北之间的夹角。你可以使用在线计算器查询所在地的磁偏角。
两种方法并不存在适用于所有情况的优劣之分。若要进行精确导航，应采用相应的校正，并尽可能使用多个参照物。
如何利用北极星估算所在地纬度
北极星在地平线以上的高度角约等于所在地的北纬度数，因此可以帮助你估算纬度。
例如，在北纬45°处，北极星出现在北方地平线以上约45°的位置，大致相当于手臂伸直时四个半拳头的宽度。在北极，它几乎位于头顶正上方。在赤道附近，它紧贴地平线；雾霾、地形、建筑物和大气折射会使这种方法难以使用。
要尝试这种方法，请面向北方并找到北极星。伸直一只手臂，将握紧的拳头底部对准北方地平线，然后将拳头逐个向上叠加，直到北极星的位置。手臂伸直时，一个拳头的宽度约覆盖10°的天空，小指的宽度约覆盖1°。将这些角度相加，即可估算北极星的高度角，从而估算所在地纬度。查看我们的天空角距离测量指南，了解更多用手测量的方法。
北极星是一颗单独的恒星吗？
不是。肉眼看起来是一颗星的北极星，其实是一个由北极星Aa、北极星Ab和北极星B组成的三合星系统。
- 北极星Aa是一颗明亮的超巨星和经典造父变星，也就是我们看到的北极星。
- 北极星Ab是一颗暗淡得多的F型主序星，大约每30年绕北极星Aa运行一周。它距离主星太近且亮度太低，普通业余望远镜无法观测到。
- 北极星B是一颗距离较远的F型伴星，与主星相隔约18角秒。在大气视宁度稳定的情况下，可以用中小型望远镜将其分辨出来，不过北极星Aa的强光会给观测带来挑战。
美国国家航空航天局（NASA）的哈勃空间望远镜曾直接拍摄到近距离伴星北极星Ab。追踪伴星的运动，使天文学家无须只依赖理论恒星模型，就能测量北极星Aa的质量。
北极星是什么颜色？
北极星Aa是一颗F8 Ib型黄白色超巨星。不过在大多数观测者眼中，它看起来是白色的，因为它的黄色色调非常微弱。
它的两颗伴星也都是F型恒星，整体呈白色或黄白色，但它们太暗，无法明显影响整个系统的肉眼观感。
查看我们的最亮恒星信息图，探索其他著名恒星的颜色、位置和特征。
为什么北极星的亮度会变化？
北极星Aa是一颗低振幅经典造父变星。它会反复膨胀和收缩，使温度、半径和亮度在约3.97天的周期内发生变化。
这种变化太小，肉眼在随意观测时无法察觉，但天文学家可以精确测量。
造父变星对天文学至关重要，因为它们的脉动周期与真实光度有关。通过比较造父变星的真实光度和从地球上看到的亮度，天文学家可以估算它的距离。北极星是距离我们最近、最明亮的经典造父变星，因此是研究这类恒星的重要对象。
天文学家最近对北极星有哪些新发现？
现代仪器揭示出，这颗人们熟悉的导航星比表面看起来更加复杂。
2024年：更精确地测量北极星的质量、半径和轨道
一项2024年使用CHARA阵列开展的研究将北极星Ab的高分辨率观测数据与数十年的径向速度测量数据相结合。研究人员计算出北极星Aa的动力学质量为5.13 ± 0.28个太阳质量。
同一项研究测得北极星Aa的平均半径为46.27 ± 0.42个太阳半径，相当于约3,200万公里，并进一步修正了北极星Ab的轨道。研究还表明，相较于某些恒星演化模型对具有同等实测质量的恒星所作的预测，北极星的光度更高。
2026年：首次直接测量经典造父变星的自转周期
一项发表于2026年6月的研究利用五年的磁场监测数据，首次直接测得北极星的自转周期：100.29 ± 0.19天。
研究人员称，这是首次直接测量经典造父变星的自转周期。在整个观测期间，北极星微弱而复杂的磁场一直非常稳定，但其起源仍不确定。
测量结果还表明，这颗恒星的自转轴很可能与其近距离伴星的轨道明显不对齐。这一结果或许能帮助天文学家研究北极星不同寻常的演化史。
北极星一直都是指示北方的恒星吗？
不是。地球自转轴会以一种称为地轴进动（岁差）的运动缓慢改变方向，约26,000年完成一个周期。因此，北天极会在背景恒星之间逐渐移动。
公元前2800年左右，北天极更接近天龙座的右枢。后来，小熊座的北极二成为辨别北方的重要参照星。北极星后来逐渐成为标示北天极的最佳亮星；这个称号并没有在某个确切日期正式易主。
北极星何时最接近真北？
北极星仍在继续靠近北天极，并将在2100年前后到达距离北天极约0.45°的位置。此后，地轴进动会使北天极逐渐远离北极星。
最接近时刻的确切日期取决于计算如何考虑岁差、章动、光行差和恒星自行。因此，任何具体日期都只是根据所选模型得出的估算，并非一个固定的天文里程碑。
下一颗北极星是哪颗？
随着北天极在天空中移动，将有数颗亮星成为辨别北方的重要参照星。以下年代为近似值，而且这些恒星并非都会像今天的北极星一样如此接近北天极：
- 少卫增八（仙王座γ）将成为下一颗显著的北极星，并在4100年前后最接近北天极。
- 仙王座的天钩五（仙王座α）将在7500年前后成为重要的北方参照星。
- 织女星将在14,000年前后位于北天极附近，但仍会与北天极相隔数度。
岁差周期约每26,000年重复一次，但天空不会恢复成完全相同的星图，因为恒星本身也在太空中运动。
北极星：常见问题
北极星是什么？
北极星就是小熊座α，是一个三合星系统，其明亮主星是距离我们最近的经典造父变星。目前，它是肉眼辨认北天极最实用的参照星。
北极星位于哪个星座？
北极星位于小熊座，处在小熊尾巴的尖端，也标志着小北斗斗柄的末端。
北极星属于北斗七星吗？
不属于。北极星是小北斗的一部分，而小北斗是小熊座中的一个星群。北斗七星中的指极星天璇和天枢可以帮助观测者找到它。
北极星是最亮的恒星吗？
不是。北极星是小熊座中最亮的恒星，但在夜空恒星亮度中仅排在第50位左右。天狼星才是最亮的恒星。
北极星总是指向北方吗？
在2020年代中期，北极星距离北天极约0.6°，因此在日常辨别方向时，其方位足够接近真北。它的确切方位角会在真北的东侧和西侧轻微变化，精确导航时则需要加以校正。
在赤道能看到北极星吗？
在赤道，北天极位于地平线上，因此北极星会在每个恒星日中略微升至地平线以上，又落到地平线以下。如果北方地平线完全无遮挡，它可能会在有利时刻可见，但雾霾和大气消光通常会使观测变得困难。
在南半球能看到北极星吗？
在赤道以南的大部分地区，北极星始终位于地平线以下。在赤道以南不远的地方，它有时可能略微升到地平线以上，但高度始终非常低，通常很难观测。
有南极星吗？
目前没有任何亮星足够接近南天极，可以像北极星一样成为南方天空中显眼的对应星。南半球的观测者通常会利用南十字座估算南方的方向。
北极星离我们有多远？
北极星距离地球约447光年。这意味着它的光大约需要447年才能到达我们这里，因此今天看到的北极星其实是它在16世纪末的样子。
北极星：总结
北极星不是最亮的恒星，但它距离北天极不到1°，因此成为北半球夜空中最实用的指引之一。北极星还是一个非凡的三合星系统，也是距离我们最近的经典造父变星。
利用北斗七星中的天璇和天枢，可以在天空中定位北极星。如果想用更快速、更简单的方法，请使用Sky Tonight应用程序，准确查看北极星在你所在地的天空中出现在哪里。找到北极星后，还可以测量它在地平线以上的高度角来估算所在地纬度。
