设为首页收藏本站加入QQ群

天之文天文论坛

 找回密码
 用户注册——开始天之文生活

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 3826|回复: 4

银河的方向为什么随季节而变化?

[复制链接]
发表于 2013-5-12 09:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
分享到:
                   银河的方向为什么随季节而变化?
      提起“银河”二字,给人印象最深的莫过于夏秋两季晴夜的星空。那条云雾状的光带和点缀在两边的点点繁星,总能引起人们的无限遐思。且不说“牛郎织女”、“神后乳汁”之类的神话,单是文人雅士吟诵银河的饱含诗情画意的佳词名句就美不胜收。如“玉宇无尘,银河泻影”、“天河夜转漂回星,银浦流云学水声”、“天河悠悠漏水长,南斗北斗两相当”……据统计,“云汉”、“银汉”、“天汉”等有关银河的雅号就不下23个。
     天上当然没有什么大河。人们看到的银河,其实是由上千亿颗恒星组成的庞大星系。我们太阳系也处于这个星系之中。只是由于星数太多,人的肉眼分辩不出单个的星,看起来就成了一条白茫茫的光带。
尽管古人不知道银河是什么,但他们早就发现一年四季当中银河方向的变化是很大的。春季,人们看不到她的倩影。夏季,她从西南到东北横跨整个天空;最宽的地方达30度,中间还有一个分叉,蔚为壮观。秋季,她在空中的位置虽已偏北,但浩气犹存。冬季,她非常暗淡,不注意就不容易发现她的存在。
银河的方向为什么随季节而变化?回答起来要牵涉一些生僻而枯燥的专用词语。如果仅仅说:由于银河穿过的星座是固定的,各个季节黄昏的星座各不相同,所以银河的方向也就各不相同。夏秋之交,人们可以在夜晚“卧看牵牛织女星”,而在其他季节就办不到……这种解释虽然没有错,但毕竟笼统而不具体。
要具体回答这个问题,首先要对银河“正名”。准确地说,银河应该叫做“银道”。她是綿亘于天球上的一个封闭的大圆。人们在一定时间、一定区域内,只能看到她的一部分。在天文学的球面坐标系里,如果把银道所在的平面作为基本面(银道面),通过观测地再作一条直线与银道面垂直,那么这条直线与天球就有两个交点,分别叫做“北银极”和“南银极”。这样建立的坐标系统叫做“银道坐标系”。如同“黄道坐标”和“赤道坐标”有经纬度一样,银道坐标也有两个分量——“银经”和“银纬”。显然,作为“极点”,“北银极”和“南银极”的银纬都是90度。按统一规定,前者为正,位于室女座北面的后发座;后者为负,位于鲸鱼座南面的玉夫座。两个银极所在的那一点,按赤道坐标计量,其赤纬分别是+28°和-28°。而28°的余角为62°,恰恰就是银道与天赤道的交角。
明确了有关的坐标,下面就分四个季节来讨论银河方向的变化。观测点以北纬35°的黄河流域为例。
每年321日前后,太阳位于春分点,春分点跟太阳同升同落。因此在这天的子夜,与春分点相距180°的室女星座越过子午线。同它有相同赤经的恒星都在子午线上或在此线的两侧,包括北银极所在的后发座也是如此。在北纬35°的各个地方看来,后发座不仅跨越子午线,而且处于天顶南面7°左右的位置上。既然银极在天顶附近,那么根据球面三角学原理,离它90°的银道,也就是银河,必然在地平线附近。事实也正是如此,在正南方,银河的“主航道”位于地平线以下7°,在正北,该道位于地平线之上7°;在正东和正西,银河与地平线斜交成7°的夹角。粗略地说,此时的银河是镶在地平圈上的一个大圆。它的亮度极不显眼。因而在春夜,人们若不留意,往往以为银河从天上“消失”了,“回老家”去了。
622日前后是夏至,太阳位于夏至点。子夜的星空则又是另一番景象。这时上文所说的室女座已经落到地平线以下,而在它东面90°的人马座正处于子午线上。由于人马座在夏至点对面180°处,所以这时轮到它坐镇南天。银河系的中心就在人马座方向,因而它是银河中最亮的一部分,著名的“南斗六星”就包括在人马座里。和人马座一同“上中天”(越过子午线),并且升得最高的,还有它西面的天蝎座和它北面的盾牌座、天鹰座、狐狸座以及天鹅座,等等。人所共知的牛郎星就在天鹰座,而织女星则位于银河“西岸”的天琴座中。上述星座除天琴座之外,都处于银河之中,而银河正好在天鹰座中与天赤道相交成62°的角。因此,在北纬35°的各个地区看来,这时的银河呈西南——东北方向斜贯天空,并且十分明亮。难怪人们对夏夜的银河印象最深,有关“天河”的各种传说和文艺作品都是以夏夜的星空为背景的。
在天高气爽的秋季,到秋分这天(923日左右)的子夜,跨越子午线的是离“秋分点”180°,也就是与“春分点”的赤经相同的恒星。南银极所在的玉夫座也在子午线上。不过在北纬35°的地区看来,玉夫座的高度较低,在正南方地平线之上27°。根据球面天文学知识不难断定,北银极所在的后发座此时正位于北方地平线之下27°(即所谓“下中天”),它与玉夫座在纬度上相差180°,但是都处在观测地的同一条子午线上。正因为如此,与两个银极等距离的银道(银河)便垂直于子午线而平行于天赤道,顺着东西方向横贯天空。她依然十分明亮,只是跟夏夜银河的方向不同罢了。这时正逢“三秋”季节,庄稼丰收。所以民间早就流传着“河朝西,吃新米”的谚语。
冬至(1222日前后)之夜,寒风凛冽,但是星空的美丽超过别的季节。包括全天著名亮星的几个星座都在这天的子夜出现于高空。从南方数起,依次有大犬座、小犬座、猎户座、金牛座、双子座、御夫座以及它西面的英仙座等。银河则从东南到西北斜贯天空。这是因为与“冬至点”相差180°的“夏至点”正在子午线上,而这一点恰在双子座与金牛座的交界处。银河从双子座的南面“缓缓流过”,在小犬座的西面与天赤道斜交成62°的夹角。这就决定了此时的银河从东南“流向”西北,依次穿过御夫座、英仙座而没入西北方的地平线。在北纬35°的地方看来,双子座正处于天顶以南11°左右的位置上,欣赏银河当然不成问题。但遗憾的是,冬夜银河的“脾气”跟同季节出现的著名星座相反,将自己比较暗淡的面目对准地球,其亮度远远不及夏秋之夜,加上此时的气候相当寒冷,除了少数天文爱好者以外,人们大都在室内拥炉取暖,没有多少兴趣来观赏星空了。
以上仅以春分、夏至、秋分、冬至四个特定日期的子夜为例说明银河的方向随季节而变化。根据星座出没逐日提早的规律,上述四天子夜的星空相当于一至两月之后晚上10点和8点的星空。所以上文所说的道理完全适用于各个季节的其他日期。
对于给定纬度的观测点,若要知道任何一天银河在天空的走向,还可以拿画有银河或银道的“活动星图”来演示。若要求精确的话,就必须用球面天文方法去计算。不过算法比较复杂,这里就不多说了。
                                 
头像被屏蔽
发表于 2013-10-11 04:29 | 显示全部楼层
地球公转之故!
发表于 2016-9-22 16:41 | 显示全部楼层
最近也在想这问题,这是我找到最最专业的解答了 ,收下我的膝盖吧

点评

这个版块的内容并不是和初学者,因为大多数是错误的。谨慎阅读。  详情 回复 发表于 2016-9-22 22:42
发表于 2016-9-22 22:42 | 显示全部楼层
绿萝42 发表于 2016-9-22 16:41
最近也在想这问题,这是我找到最最专业的解答了 ,收下我的膝盖吧

这个版块的内容并不是和初学者,因为大多数是错误的。谨慎阅读。
发表于 2016-9-26 13:58 | 显示全部楼层
别担心 我到处学习~~

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|中国天文科普网-天之文天文论坛-中国科学院优秀科普网站 ( 沪ICP备05005481号-2   点击这里加入此群

GMT+8, 2019-10-17 02:03 , Processed in 0.301336 second(s), 17 queries , Xcache On.

Powered by Discuz! X3.2 Licensed

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表