月球也有北極星嗎?和地球的一樣嗎?
之前我們討論過,目前北半球擁有一顆北極星——這顆星距離北天極非常近,以至於看起來幾乎不動,可以用來辨識北方——這其實是歷史的巧合。南半球目前則缺乏一顆足夠明亮的南極星,儘管過去曾有過類似的星星(勉強算是)。
在另一篇解釋中,我們探討了太陽系中其他行星是否擁有極星,但我們自己的月球呢?考慮到人類已經在規劃月球臨時基地的選址,而載人火星任務仍停留在幻想階段,這個問題可能比其他行星更早變得相關。
像太陽系中的所有大型天體一樣,月球也繞著一個軸自轉。月球深受地球影響,我們可能會以為它的自轉軸與地球一致,從而擁有相同的天極。如果是這樣,那就意味著月球也會以北極星(即北極星)為指引,而南半球則缺乏對應的極星。然而,事實並非如此。
月球繞地球的軌道平面並不完全與赤道對齊,這就是為什麼某些年份的滿月會比其他年份更偏北或偏南。此外,雖然地球的自轉軸相對於其軌道平面傾斜了23.4度,但月球的自轉軸幾乎呈直角。不過,這個角度是相對於地球-月球共同繞太陽執行的軌道平面,而不是月球繞地球執行的軌道平面。
這意味著,月球的自轉軸更接近太陽的自轉軸,而非地球的。仔細想想,太陽和月球的自轉週期非常相似。如果把月球視為太陽和地球的「孩子」,很明顯它更偏向太陽。
月球的自轉軸會以18.6年的週期進行歲差運動,與地球的26,000年週期相比,它的天極移動速度要快得多。然而,這種移動幅度也小得多,因此對於大多數用途來說,10年內的資料就足夠了。儘管月球的自轉軸與太陽的自轉軸相當接近,但它實際上更接近金星和木星的自轉軸,甚至在某些時刻幾乎完全對齊。Grant Hutchison的部落格《The Oikofuge》提供了一張方便的圖表。
可惜的是,月球的北天極在天龍座區域劃出一個圓圈,而那裡並沒有肉眼可見的明亮恆星。最接近的候選者是天龍座δ(Altais),但它不僅距離較遠,而且亮度僅為3等,並不算特別明亮。
南半球的情況稍好一些,月球的南天極位於劍魚座。雖然這個星座中沒有明亮的恆星,但最近的劍魚座δ(Delta Doradis)亮度為4.3等(數值越大越暗)。這意味著在地球上除非遠離光害,否則很難看到它,但在月球上應該不成問題。至少它目前非常接近月球的南天極,並且不會偏離太遠。
更重要的是,月球的南天極距離大麥哲倫星雲只有幾度之遙,後者是南半球夜空中最容易辨識的天體之一,尤其是在遠離城市燈光的地方。
想像一下,如果一名太空人在月球上迷路,而通訊系統又失效了。儘管有計劃開發月球GPS,但我們不確定是否完全依賴它,因此利用星星導航會是個好主意,特別是月球上並沒有可用的磁場來指引指南針。
希望未來的探測任務能配備六分儀並教導如何使用,但如果沒有,位於月球近側的任務還可以利用地球來進行一定程度的定位。畢竟,地球在月球上很難被忽略。
在月球的遠側,情況就不同了。對於在漫長月夜中旅行的人來說,星星確實會非常有用。未來基地的規劃主要集中在月球南極,因為那裡被認為最容易取得水資源。因此,對於我們假想的太空人來說,幸運的是,他們很可能會仰望南方的天空來尋找回家的路。想想看,用數百光年外的火球來指引方向已經很令人驚嘆了,但用距離我們數萬光年的星系來導航,更是令人印象深刻。