大家有没有注意过,在很多南半球国家的国旗上都有这样一个十字星座?先来看看大家都比较熟悉的澳大利亚国旗:
然后是很容易搞混的新西兰国旗:
除此之外还有巴布亚新几内亚国旗:
太平洋岛国萨摩亚国旗:
其实巴西国旗中也有,就在星空的正中央,你能找到吗:
出现在国旗上的这个星座叫做南十字座。在大航海时代,对于航行在南半球的船只来说,这是天空中最重要的星座,没有之一。因为它的作用相当于北极星,可以为船员指引方向。
古人驾驶船只沿着海岸线航行时,可以借助陆地上的地标来辨别自己的位置。但如果到了海上,这个方法就没用了,因为在船的四周全都是一模一样的海水。所以远离海岸线的船只必须要想一个办法来辨别方向,才能确定自己的位置,最后安全返航。
在白天,船员们可以根据太阳的东升西落来辨别方向。等到晚上太阳落山后,船员们就只能依靠天上的星星了。
在晴朗的夜空,人们可以看到几百乃至上千颗星星。我们是不是可以随便找一颗最亮的星星来导航呢?答案是否定的。由于地球在不停地自转,所以在船员们看来,夜空中的大部分星星也是在不停地转动的。所以说,这些星星在夜晚的不同时刻位于不同的方向的,并不能用来导航。但是,有一颗星星刚好位于地球自转轴的延长线上,所以从地面上看起来,这颗星星在天空中是几乎永远不动的,这就是北极星。
从上面这张延时拍摄的星空图中可以很清楚地看到,无论其他星星如何移动,位于正中间的北极星几乎是不会移动的。
此外,北极星虽然不是夜空中最亮的星,但它的视星等也达到了2等,算是夜空中比较显眼的一颗星了。(古希腊天文学家把最亮的星定为1等,肉眼勉强能看到的星定为6等)。所以在古人的眼里,这简直就是一颗完美的为导航而存在的星星。因此,世界各国的人们几乎都不约而同地选择用北极星来进行导航。
如果讲得更加具体一点,古人是如何用北极星来导航的呢?想要找到北极星的话,首先你最好在天空中先找到北斗七星,因为这七颗星都很亮,所以很容易被找到。北斗座是一个在北半球全年可见的星座,只是随着季节的变化,斗柄指向不同的方向,因此中国古代有“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏”的说法。
接下来,找到斗勺最前面的两颗星,在它们之间画一条虚拟的线,再把这条线延长大约五倍,你就可以找到北极星了,北极星的正下方就是北方。大家可以在下面这张图里体验一下:
北极星不但能让你找到北方,还可以帮助你计算身处的纬度,因为你望向北极星的视线和地平线之间的角度就是你所在的纬度。借助一个六分仪,船员们可以比较精确地测量出这个角度。如果没有六分仪,你可以用一种简单的方法来估算这个角度:首先把一只手握拳水平伸向前方,然后把另外一只手也握成拳头叠在上面,接着把第一只手拿起来再叠在上面,如此反复直到你的手臂指向了北极星的位置。数一数你一共用了几个拳头,每个拳头代表10度的夹角,最后得出的数字就是你所在的纬度。
这里顺便说一句,虽然莎士比亚笔下的凯撒大帝曾经说过:“我像北极星一样永恒,无与伦比,悬在苍穹”,但其实北极星并不是永远位于北方的。随着地球在宇宙中运行,地轴所指的方向也会随之不停地变化,这个现象在天文学上叫做“地轴进动”。这种地轴方向变化的周期非常长,约为25800年,所以从人类有文字记录以来,地轴都是一直指向北极星的。但随着地轴方向的改变,位于北极位置的星星会逐步变成其他星星,直到两万五千年后再次变回为现在的这颗“北极星”。
在几千年来,船员们在夜间都是依靠北极星来导航的。但到了地理大发现的年代,随着欧洲人的船只开始航行到南半球时,人们发现了一个问题:在南半球的夜空中,是看不到北极星的。所以,船员们需要一个能够在南半球为他们指引方向的星星。
但很不幸的是,在南半球并没有一颗刚好位于地轴南极延长线上、并且足够亮的星星。所以人们只好找到了一个折中的办法,这就是南十字座。南十字座由四颗星星组成,这个星座虽然很小,但好在四颗星都比较亮(一颗0等、两颗1等、一颗2等),在天空中比较显眼。这个南十字座正是文章开头几个国家国旗上的星星所代表的星座。
不过,欧洲人在航海的时候,也会有人把另外四颗星星组成的十字架当成是南十字座,导致船只朝着错误的方向航行了。人们把这四颗星叫做伪十字座,它是这个样子的:
那么,应该如何确定哪个十字才是真正的南十字座呢?首先,南十字架里其实还有第五颗星的,而伪十字架里是没有的。其次,在南十字座的附近还有两颗更亮的星,分别是半人马座α和半人马座β,他们也会跟着南十字座在天上一起移动,可以帮助人们更快地在天空中找到这个星座。在下面这张图中可以很清楚地看到,绿色的十字是南十字座,而红色的十字是伪十字座。
南澳大利亚州历史上曾经用过下面这个州旗,大家可以看到在这个版本的州旗上不但画出了南十字座,并且把旁边的两颗人马座α和半人马座β也画了出来:
好了,找到了南十字座之后,人们要怎么确定方向呢?首先把南十字座长轴上的两颗星星连起来作一条延长线,然后把南十字座旁边的两颗亮星连起来,在连线的中点作一条垂线并延长。这两条延长线的交点所指的方向就是南方。解释起来有点麻烦,但直接看图的话其实是很简单的:
在欧洲殖民者对南半球的的探险过程中,南十字星曾经起到了无可替代的重要作用。久而久之,这个星座就成了“南半球”和“探险”的代名词。除了文章开头提到的五个国家外,南半球还有很多地区的区旗上也出现了这个星座:
阿根廷圣克鲁斯省的省旗
阿根廷火地省的省旗
智利麦哲伦大区的区旗
类似的地区旗帜还有几十个,这里就不一一列举了。由于南十字座已经成为了南半球国家和地区用来表达自己身份的一个重要的文化符号,所以当南美洲国家成立南方共同市场(MERCOSUR)这个组织时,也很自然地选择了南十字座作为这个组织的LOGO:
除了国家和地区之外,美国一些部队的徽章上也有南十字座。比如中国人很熟悉的美国陆战一师:
美国陆战1师组建后参加的第一场重要战役是南半球的瓜岛战役,因此徽章上出现了代表南半球的南十字座,数字“1”的内部则写着瓜岛的名字。
除了陆战1师之外,美国陆军第23师的徽章上也有南十字座,因为这个师是在南半球的南半球的新喀里多尼亚岛组建的:
如果你有机会到南半球旅行的话,不妨在夜里抬头试着找一找这个南十字座吧!