每年4月前后，可以說是觀測北斗七星最佳的時間。在太陽落山后，北斗七星就隨之出現(xiàn)在東北方向天空。隨著夜色漸深，北斗七星的角度也變得越來越高。直到清晨，隨著太陽逐漸照亮天空，北斗七星消失在西北方向的天空中。只要天氣晴好，又沒有光污染，整個晚上都非常容易看到明亮的北斗七星。
那么，北斗七星本身都是怎樣的星星呢？它們在不在銀河系之內(nèi)？離地球到底有多遠(yuǎn)？它們本身究竟有多大？它們之間又有什么關(guān)系？
我國對北斗七星的記載可以追溯到兩千年前的漢代，古人給每顆星都起了十分有意境的名字。其中斗第一至第四顆星分別為天樞、天璇、天璣、天權(quán)，它們又統(tǒng)稱為斗魁；第五至第七顆星位玉衡、開陽、瑤光，它們又統(tǒng)稱為斗杓。
從北斗七星的斗魁開口方向，也就是天璇到天樞的延長線，延長5倍左右，就能找到北極星，它在天空中的位置基本保持不變，包括北斗七星在內(nèi)的群星都在圍繞著北極星轉(zhuǎn)動，找到它就能找到地理正北的方向。
至于北斗七星本身是什么樣的星，我們可以簡單了解一下星空中的星星構(gòu)成。僅憑人類的肉眼，全球整個夜空可見的星星估計有七千多顆，這其中只有水、金、火、木、土這五顆是太陽系的行星，其他99.93%的星星都是恒星，都在太陽系之外。
而且這些肉眼可見的恒星都在銀河系的范圍之內(nèi)，與地球相距大都不差過1000光年，都是屬于太陽的近鄰。也就是說，盡管銀河系中的恒星數(shù)量在1000億顆以上，但絕大多數(shù)我們是無法通過肉眼看到的，這是由于距離太遠(yuǎn)以及星際塵埃的阻擋。而銀河系外的遙遠(yuǎn)恒星，我們就更無法用肉眼看到，除非它們出現(xiàn)超新星爆發(fā)，亮度突然變得極高。
北斗七星其實都是熾熱的恒星，都像太陽那樣，依靠核心區(qū)域的氫核聚變反應(yīng)，源源不斷產(chǎn)生光和，而且北斗七星本身都比太陽更大更熱。雖然它們都在銀河系之內(nèi)，但以光年計的遙遠(yuǎn)宇宙距離，使得這些恒星發(fā)出的光在到達(dá)地球時已經(jīng)變得非常微弱，只有在太陽落山之后，才能在夜空中顯現(xiàn)出來。下面，我們來逐一了解一下北斗七星的本來面貌：
北斗一：天樞
通過現(xiàn)代觀測數(shù)據(jù)顯示，天樞其實是一個四恒星系統(tǒng)，距離地球約123光年。其中天樞A和天樞B相距23天文單位，互相繞轉(zhuǎn)一圈的時間約為45年。在距離天樞A和B雙星較遠(yuǎn)的地方，還有一對雙星HD 95638，它們也是近距離互相繞轉(zhuǎn)。這兩對雙星在引力作用下形成了一個整體，成為了四恒星系統(tǒng)。
在這個四恒星系統(tǒng)中，最大的當(dāng)屬天樞A，其質(zhì)量估計是太陽的3.7倍，半徑將近太陽的27倍，光度是太陽的339倍，年齡估計為2.8億年。由于天樞A的質(zhì)量比太陽更大，其核心的氫核聚變反應(yīng)速度相比更快，所以衰老速度也比太陽快得多。
太陽核心的氫核聚變已經(jīng)持續(xù)了46億年，未來還能繼續(xù)進(jìn)行數(shù)十億年。相比之下，天樞A核心區(qū)域的氫核聚變反應(yīng)已經(jīng)停止，核心積累了大量的氦元素，開始在核心外殼的氫層中進(jìn)行核聚變，體積也不斷膨脹開來，成為一顆巨星。未來，天樞A將繼續(xù)膨脹為紅巨星，直至最后外層剝離形成行星狀星云，內(nèi)核則坍縮成一顆白矮星，停止一切的核聚變反應(yīng)，在宇宙中不斷冷卻下去。
北斗二：天璇
就目前所知，天璇就像太陽一樣，也是單一恒星。天璇距離地球約80光年，其質(zhì)量、半徑和光度分別是太陽的2.6、2.8、63倍，年齡估計為3.9億年。就像天樞一樣，天璇也已經(jīng)消耗完了核心區(qū)域氫燃料，演變成了一顆亞巨星，其最終結(jié)果與天樞相似。
北斗三：天璣
天璣距離地球約83光年，它其實是一個雙星系統(tǒng)。主星天璣A肉眼可見，其質(zhì)量為太陽的2.4倍，年齡估計為3.3億年。由于天璣A的自轉(zhuǎn)速度非常快，它在赤道處的自轉(zhuǎn)速度高達(dá)每秒386公里，這使得它呈現(xiàn)橢球形，其赤道半徑為太陽的3.4倍，而極半徑只有2.2倍。天璣A的伴星天璣B則相比要小得多，其質(zhì)量只有太陽的79%，兩顆恒星互相繞轉(zhuǎn)一圈的時間約為21年。
北斗四：天權(quán)
在中國古代天文中，天權(quán)又名文曲。通過現(xiàn)代天文觀測可知，天權(quán)其實是一個三合星系統(tǒng)，距離約80光年，其中肉眼可見的天權(quán)A，其大小和質(zhì)量差不多是太陽的兩倍，年齡為4.1億年。另外兩顆伴星天權(quán)B和天權(quán)C則要小很多、暗淡很多。
北斗五：玉衡
玉衡與我們相距83光年，其質(zhì)量和大小分別是太陽的2.9、4.3倍，年齡估計為3億年。由于玉衡自身的亮度較高，這使其成為北斗七星中看起來最亮的恒星。
北斗六：開陽
開陽在中國古代天文中又稱武曲，它位于83光年之外，年齡為3.7億年。開陽本身其實是一個雙星系統(tǒng)，開陽Aa和開陽Ab的質(zhì)量和大小都是太陽的兩倍左右，它們之間互相繞轉(zhuǎn)一圈的時間約為21天。
在開陽雙星附近，肉眼還能看到一顆較為暗淡的恒星，這就是開陽增一星，它是開陽星的伴星。事實上，開陽增一也是一個雙星系統(tǒng)。因此，開陽其實是一個四合星系統(tǒng)。
北斗七：瑤光
瑤光距離地球104光年，它是北斗七星中個頭最大、溫度最高且最為年輕的恒星，它的質(zhì)量超過太陽6倍，半徑是太陽的3.4倍，表面溫度超過1.5萬度（差不多是太陽的3倍），年齡估計只有1000萬年。
北斗七星其實是宇宙中各自獨立存在的恒星，它們本身之間并不是屬于同一恒星系統(tǒng)，只是從地球上看過來處在宇宙中大致相同的方位。而且隨著太陽以及北斗七星在空間中存在各自的運動，它們之間的方位也會不斷發(fā)生變化，北斗七星的勺子形狀也會在數(shù)以萬年后逐漸消失。
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