A sarkcsillag (Polaris) titkai
Sarkcsillag, vagy másik ismert nevén az északi sarkcsillag megnevezést kapta az a nevezetes csillag, aminek segítségével könnyen meghatározható a földi északi irány.
Ez annak a rendkívüli tulajdonságának köszönhető, hogy egy adott helyről nézve mindig az ég ugyanazon pontján látható.
Sőt, bárhonnan is nézzük mindig ugyanabba az irányba mutat.
Hivatalos nemzetközi megnevezése – Polaris – is az északi égi pólushoz való közelségére utal.
A Polaris a valóságban nem egy magányos csillag, hanem a Kis Medve csillagkép legfényesebb csillaga. Azon belül pedig egy hármas csillagcsoport legjobban látható tagja.
A Kis Göncöl néven is ismert csillagképben a Polaris a „kis-göncölszekér” rúdjának legszélső csillaga.
Mondhatnánk úgy is, hogy a szekér rúdjának a fogantyúja.
Történelmi távlatokban gondolkodva azonban a sarkcsillag nem egyetlen csillagot jelöl(t), hanem mindig azt a csillagot, ami éppen a legközelebb van az északi irányhoz, azaz a Föld forgástengelyét meghosszabbító egyeneshez.
A Föld meghosszabbított forgástengelyének iránya viszont folyamatosan változik, így az idő előrehaladtával más-más pontot jelöl ki az égen.
Ez az oka, hogy mindig más és más csillag válik sarkcsillaggá, azaz az északi irányt kijelölő égitesté.
A könnyebb érthetőség kedvéért frissítsünk fel néhány iskolában tanult csillagászati alapvetést.
Magyarázataink során a szakmai nyelvezetet hétköznapi megfogalmazású példákkal is próbáljuk bővíteni a közérthetőség miatt.
Szóval tudjuk, hogy a Föld a Nap körül kering egy ellipszis alakú pályán. Egy év alatt tesz meg egy kört.
Ha erre az ellipszisre rátennénk egy papírlapot, akkor azzal egy síkot kapnánk, ami nem más, mint a Föld keringési síkja, szakszóval ekliptika. A továbbiakban ezt tekintjük majd vízszintes értéknek.
Tudjuk azt is, hogy a Föld a saját tengelye körül forog. Egy nap alatt tesz meg egy kört. Ez a saját tengely azonban nem merőleges a Föld keringési síkjára, hanem kicsit ferde.
Jelenleg ez a ferdeség 23,44 fokkal tér el a függőlegestől.
(Ez a tengely ferdeség az oka például az évszakok váltakozásának is.)
Ha ez a ferdeség állandó lenne, akkor a Föld saját keringési tengelyének meghosszabbítása mindig ugyan arra az égi pontra mutatna.
Ebben az esetben az északi irányt meghatározó égi pólus állandóan azon az egyetlen helyen lenne.
Akkor pedig az éppen ott lévő csillag lenne a sarkcsillag az idők kezdetétől a végéig.
A valós helyzet azonban némileg más.
Bár kevesebben tudják, de ez a keringési tengely ferdeség is folyamatosan változik.
Ennek a változásnak pedig az az oka, hogy a Föld forgástengelyének mozgása kétszeresen is csálé.
Egyfelől a föld keringési tengelye 2,4 foknyit billeg mégpedig a 22,1 és a 24,5 fokos szög között.
Ennek a billegésnek kb. 40.000 év a periódusossága.
Másfelől a keringési tengely – ami ugye egy forgástengely – folyamatosan elmozduló, körkörösen mozgó állapotban van.
Ezt az elmozdulást nevezik precessziónak.
Ezt úgy lehet legjobban megérteni, ha elképzelünk egy hosszúkás elemlámpát, amit felfelé állítva leteszünk a padlóra.
Ezt tekintsük a Föld forgási tengelyének!
Ahová világít a plafonon az lenne a keringési tengely által kijelölt pont, ha nem lenne precessziója.
Ha az elemlámpa padlón lévő alját nem mozdítva megfogjuk az elemlámpa tetejét, megdöntjük 23,5 fokkal és elkezdünk körözni vele, az a plafonon egy fénykört fog kijelölni.
Ahová a fénykörön haladva éppen világ az elemlámpa , az az aktuális égi pólus, az északi irány.
Nos, a Föld tengelyének precessziója pont így jelöli ki az égbolton azt a kört, amin az égi pólus vándorol.
Ennek az égi körnek minden pontja jelenleg 23,44 fokos szöget zár be az elméleti „függőleges” forgástengelyhez képest.
Ez is egy ciklikus mozgás.
Egy ilyen teljes kör kijelölésének ideje kb.26.000 év.
Ebből következik, hogy ezen a körön kb. 72 évente megy 1 fokkal odébb a kijelölt égi pólus azaz az északi irány. Ennek megfelelően változik az is, hogy éppen melyik csillagra mutat.
Amelyik csillagra éppen mutat, illetve amelyik a legközelebb van az égi pólushoz az az aktuális sarkcsillag.
(A pontosság kedvéért megemlítjük, hogy a Föld tengelyének kettős mozgása miatt az égi pólus vándorlása nem pontosan kör alakú, hanem egy olyan körkörös mozgású vonal, spirál forma, amelynek eleje és vége soha nem találkozik egymással.
Ahogy írásunk elején már szó volt róla, a forgástengely jelenleg éppen a kisgöncöl rúdjának végén lévő csillagra mutat, így a mi életünkben ez a sarkcsillag.
A Polaris névre keresztelt jelenlegi sarkcsillagunk mintegy 430 fényév távolságra van a Földtől.
Tömege hatszor, fényessége pedig 4000-szer nagyobb mint a mi Napunké.
Ez egy viszonylag „pontos” sarkcsillag mert jelenleg csak 0,7 fokkal van odébb mint a hajszálpontos égi pólus és még majd 100 évig egyre csak közeledni
fog hozzá.
Magyarország földrajzi szélességének megfelelően 47,5 fokkal a látóhatár fölött találjuk a sarkcsillagot, ami kinyújtott kézzel nézve durván két arasszal van a horizont fölött.
Legkönnyebben úgy találhatjuk meg, ha a jól ismert Göncölszekér (avagy Nagy Medve)csillagképen a szekér végét jelentő két csillagot összekötjük
egy képzelt szakasszal, amit meghosszabbítunk, majd a meghosszabbított részre rámérjük a képzeletbeli szakaszunk hosszának az ötszörösét. Ezt ábrázolja kiemelt képünk is.
A Polarist megelőző, az ókori hajósok örömére nagy pontosságú sarkcsillag úgy kb. 4500 évvel ezelőtt a Sárkány csillagképben található Thuban volt.
A következő sarkcsillag pedig úgy kb. 2000 év múlva a Cepheus csillagképben található Gamma Cephei csillag lesz.
Kép forrása: NASA, Hubble, szerkesztett
(Ez a mű a CC-BY 4.O nemzetközi licencnek megfelelően, permalinkes – kattintható és adott cikkre mutató – forrásmegjelöléssel továbbközlésre felhasználható.)
