天上的星星为什么会走:根源是地球自转
天上的星星为什么会走,核心原因是地球自西向东自转,恒星本身在空间里的位置变化速度极慢,肉眼短时间很难察觉,我们看到的移动是观测者所在地面跟着地球转动带来的视运动,这个规律适用于肉眼观测,观测地点为地表,单次观测时长在几分钟到数小时之间,不适合跨年度对比恒星自身真实位移。
天上的星星视运动的运转规律
恒星围绕天极转动,北半球观测时,所有星星会绕北极星逆时针滑动,南半球观测时,星星围绕南天极顺时针滑动,转动一圈的周期接近23小时56分4秒,这个时长叫做恒星日,和我们日常使用的24小时太阳日存在差别。你固定一个方向持续观察,每隔一小时,星星的位置会向西偏移大约15度,这个角度就是地球一小时自转对应的角度。
月亮、行星的移动和普通恒星不一样,它们除了跟随地球自转产生向西的视运动,自身还会在星空背景里缓慢改变位置,行星在星空背景上的位移,是它和地球一同绕太阳公转共同造成的,所以行星的轨迹会比普通恒星更复杂,有时会出现逆行的视觉效果。
区分视运动和恒星真实移动
恒星本身存在自行,也就是恒星在银河系里真实的空间运动,只是距离地球过于遥远,绝大多数恒星每年自行角度小于0.1角秒,肉眼完全看不出来,只有依靠天文望远镜,间隔数十年拍摄对比照片,才能测出这种真实位移。
肉眼看不到恒星自身的跑动。
大气扰动会造成星星闪烁,不会改变星星在天空里的方位,不能把闪烁当成星星在移动,很多人会混淆这两种现象,误将闪烁当成位置变化。
简单实操判断方法
你可以找一个固定参照物,比如楼房的墙角,标记一颗星星和墙角的相对位置,等待40分钟再回看,星星会明显向西偏离原来的位置,这个操作不需要设备,在晴朗无光污染的夜晚就能完成,城市强光环境下,能观测的亮星数量变少,观测效果会变差。
下表对比恒星、行星、月亮的视运动特点:
| 天体类型 | 主要移动来源 | 短时间肉眼特征 |
|---|---|---|
| 遥远恒星 | 地球自转 | 匀速绕天极转圈,相对位置不变 |
| 太阳系行星 | 自转+公转叠加 | 在星群里慢慢改变相对位置 |
| 月球 | 自转+月球绕地公转 | 向西移动,同时逐日缓慢东移 |
人造卫星、流星不属于星星,它们的移动机制和恒星完全不同,流星是尘埃进入大气层燃烧,几秒内划过天空,人造卫星依靠自身轨道飞行,移动速度远快于恒星视运动,几秒到几分钟就能横穿整片天空。
这个规律在南北极附近依然成立,只是天极高度和地平线重合,星星沿着地平线平行滑动,不会升起落下,赤道区域的星星会垂直升起、垂直落下,视运动轨迹和高纬度地区差别明显。
