Όσοι παρατηρούν συχνά τον νυχτερινό ουρανό μπορεί να έχουν παρατηρήσει ότι ορισμένοι αστερισμοί εμφανίζονται μόνο σε συγκεκριμένες εποχές του χρόνου, ενώ άλλοι φαίνονται σχεδόν πάντα. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο αστερισμός του Ωρίωνα, ο οποίος κυριαρχεί στους χειμερινούς ουρανούς αλλά εξαφανίζεται τους καλοκαιρινούς μήνες. Αντίθετα, ο γνωστός σχηματισμός της Μεγάλης Άρκτου –και ειδικότερα η «Μεγάλη Άμαξα»– είναι ορατός σχεδόν όλο το χρόνο στο βόρειο ημισφαίριο.
Η διαφορά αυτή συνδέεται με την περιστροφή της Γης, την τροχιά της γύρω από τον Ήλιο και τον τρόπο με τον οποίο οι αστρονόμοι μετρούν τον χρόνο.
Η διαφορά ανάμεσα στην ηλιακή και την αστρική ημέρα
Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της μία φορά την ημέρα. Οι αστρονόμοι, όμως, μετρούν τη διάρκεια της ημέρας με δύο διαφορετικούς τρόπους.
Η «ηλιακή ημέρα» –η καθημερινή διάρκεια των 24 ωρών– μετριέται από το ένα μεσημέρι στο επόμενο, με βάση τη θέση του Ήλιου. Υπάρχει όμως και η «αστρική ημέρα», η οποία υπολογίζεται σε σχέση με τα μακρινά αστέρια και διαρκεί 23 ώρες και 56 λεπτά.
Αυτό σημαίνει ότι τα αστέρια εμφανίζονται στην ίδια ακριβώς θέση στον ουρανό κάθε 23 ώρες και 56 λεπτά. Εξαιτίας αυτής της διαφοράς των τεσσάρων λεπτών, κάθε βράδυ τα αστέρια ανατέλλουν περίπου τέσσερα λεπτά νωρίτερα σε σχέση με την προηγούμενη ημέρα.
Με την πάροδο των εβδομάδων, η μετατόπιση αυτή γίνεται εμφανής. Ένα αστέρι που εμφανιζόταν χαμηλά στον ορίζοντα στις 10 το βράδυ μπορεί μέσα σε έναν μήνα να βρίσκεται πολύ ψηλότερα στον ουρανό την ίδια ώρα.
Έτσι εξηγείται γιατί ο αστερισμός του Ωρίωνα φαίνεται κοντά στον ορίζοντα στο τέλος Δεκεμβρίου, ενώ τον Φεβρουάριο και τον Μάρτιο εμφανίζεται σχεδόν πάνω από το κεφάλι των παρατηρητών.
Γιατί η Μεγάλη Άμαξα είναι πάντα ορατή
Σε αντίθεση με τον Ωρίωνα, η Μεγάλη Άμαξα είναι ορατή σχεδόν όλο το χρόνο στο μεγαλύτερο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου. Ο λόγος σχετίζεται με τη θέση της κοντά στον βόρειο ουράνιο πόλο.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την έννοια της «ουράνιας σφαίρας», μια νοητή σφαίρα που περιβάλλει τον ουρανό και πάνω στην οποία προβάλλονται τα αστέρια. Σε αυτή τη σφαίρα προβάλλονται επίσης ο γήινος ισημερινός και οι πόλοι.
Ο βόρειος ουράνιος πόλος βρίσκεται σήμερα πολύ κοντά στο άστρο Πολάρις, γνωστό και ως Πολικός Αστέρας. Τα αστέρια που βρίσκονται κοντά σε αυτόν τον πόλο δεν ανατέλλουν και δεν δύουν όπως τα υπόλοιπα. Αντίθετα, φαίνονται να κινούνται κυκλικά γύρω του καθώς η Γη περιστρέφεται.
Αυτά τα αστέρια ονομάζονται «περιπολικά». Στο βόρειο ημισφαίριο, η Μεγάλη Άμαξα ανήκει σε αυτή την κατηγορία, γεγονός που εξηγεί γιατί παραμένει ορατή όλο το χρόνο.
Η εικόνα αλλάζει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος
Ο αριθμός των περιπολικών αστεριών αυξάνεται όσο πλησιάζει κανείς προς τον Βόρειο Πόλο. Στον ισημερινό, αντίθετα, δεν υπάρχουν περιπολικά αστέρια: όλα τα αστέρια και οι αστερισμοί ανατέλλουν από την ανατολή και δύουν στη δύση.
Στον ίδιο τον Βόρειο Πόλο, όλοι οι αστερισμοί του βόρειου ουρανού κινούνται κυκλικά γύρω από τον Πολικό Αστέρα χωρίς ποτέ να ανατέλλουν ή να δύουν.
Η αργή μετατόπιση του άξονα της Γης
Υπάρχει ακόμη ένας παράγοντας που αλλάζει τον νυχτερινό ουρανό, αλλά σε χρονική κλίμακα χιλιάδων ετών. Ο άξονας περιστροφής της Γης δεν παραμένει απόλυτα σταθερός. Υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης του Ήλιου και άλλων πλανητών, κινείται αργά σε κυκλική τροχιά, όπως μια σβούρα που ταλαντεύεται.
Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «μετάπτωση». Εξαιτίας του, ο Πολικός Αστέρας δεν θα παραμείνει για πάντα το άστρο που δείχνει τον βορρά. Σε περίπου 12.000 χρόνια, το φωτεινό άστρο Βέγα θα βρίσκεται πιο κοντά στον βόρειο ουράνιο πόλο.
Η ίδια κίνηση επηρεάζει και τους αστερισμούς του ζωδιακού κύκλου. Όταν δημιουργήθηκαν τα ζώδια, ο Ήλιος βρισκόταν στον αστερισμό του Τοξότη από τις 22 Νοεμβρίου έως τις 21 Δεκεμβρίου. Σήμερα, λόγω της μετάπτωσης, περνά από τον Τοξότη περίπου μεταξύ 18 Δεκεμβρίου και 19 Ιανουαρίου.
Στις αρχές Δεκεμβρίου ο Ήλιος βρίσκεται μάλιστα στον αστερισμό του Οφιούχου, ο οποίος δεν ανήκει στα παραδοσιακά δώδεκα ζώδια.
Ο ουρανός αλλάζει συνεχώς
Οι μεταβολές στον ουρανό μπορεί να είναι ορατές σε διαφορετικές χρονικές κλίμακες: από λίγα λεπτά και εβδομάδες έως χιλιάδες χρόνια. Για να δει κανείς μια πιο άμεση αλλαγή, αρκεί να ταξιδέψει στο αντίθετο ημισφαίριο της Γης.
Εκεί, ο αστερισμός του Ωρίωνα εμφανίζεται ανάποδα και τα αστέρια φαίνεται να κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση στον νυχτερινό ουρανό.
