Легенда о Медведице

В однм из вариантов древнегреческого мифа о созвездии Большой Медведицы рассказывается о мстительной и ревнивой богине Гере, супруге громовержца Зевса:

Нам, жителям средних широт немного непривычно слышать о Большой Медведице, опускающейся к самому горизонту, но тут все правильно - Греция расположена намного южнее (географическая широта горы Олимп, о которой говорится в легенде, составляет 40°), а это значит, что высота Полюса Мира над горизонтом (она равна географической широте места наблюдения) на 16° меньше, чем в Москве. Действительно, высота светила в нижней кульминации (когда оно пересекает меридиан на севере и находится ниже всего) равна

для одной из самых южных звезд, видимых невооруженным глазом - μ Большой Медведицы δ=41.5°

(В те далекие времена созвездием считались именно звезды, образующие на небе характерные фигуры, поэтому мы и выбрали одну из звезд, обозначающих лапу Медведицы)

С учетом преломления света (рефракции) в атмосфере, звезда опустится под горизонт не так глубоко, но это уже не важно - легенда верна, Медведица коснулась океана!

Но... Этот расчет верен сегодня, а как обстояли дела в Древней Греции?

Дело в том, что координаты звезды - величина непостоянная и всегда необходимо помнить, к какому моменту времени они относятся, их изменение вызвано прецессией - медленным изменением положения в пространстве земной оси под действием приливных сил Луны и Солнца. В итоге точка Полюса Мира описывает на небе широкую окружность вокруг полюса эклиптики с периодом около 26000 лет. Такое медленное движение не очень заметно, когда речь идет о нескольких годах или десятилетиях, но ведь от эпохи Древней Греции нас отделяет около 2500 лет! Тут уж прецессией пренебрегать никак нельзя. Достаточно сказать, что в те времена Полярная звезда была совсем не полярной, то есть была расположена так далеко от Полюса, что древние греки не использовали её в качестве ориентира, а определяли направление на север по звездам Большой Медведицы, которая была тогда намного ближе к северному Полюсу Мира.

Кстати, древним и средневековым астрономам тоже приходилось учитывать прецессию в расчетах, что при отсутствии вычислительной техники было непростой задачей, поэтому так часто они применяли эклиптические небесные координаты вместо экваториальных - в этом случае расчет поправки на прецессию становится очень простым, так как изменяется только одна координата светила - эклиптическая долгота.

Посмотрите на карту из атласа Яна Гевелия - хорошо заметной пунктирной окружностью обозначен путь Полюса Мира в результате прецессии. (Карта приведена в зеркальном виде - как на глобусе) Зная время создания атласа Гевелия (1680-е годы, полюс для этой эпохи расположен в верхней точке окружности), мы даже по этой карте можем примерно определить положение полюса в 500 г. до н.э. - при времени полного оборота около 26000 лет за 2180 лет он сместится примерно на 30°. На "зеркальной" карте Гевелия прецессионное движение полюса происходит по часовой стрелке, значит, в 500 г. до н.э. полюс находился в положении "11 часов" на пунктирном круге, ближе к созвездию Дракона.

Конечно, сейчас мы можем воспользоваться намного более удобным и точным способом и посмотреть вид звездного неба в нужное нам время и в нужном месте с помощью любого электронного планетария (например, StarCalc). С его помощью легко определить, что склонение μ Большой Медведицы в 500 г. до н.э. δ=51.3°, т.е. эта звезда находилась почти на 10° ближе к полюсу, чем сегодня! А Полярная намного дальше отстоит от полюса, чем β Малой Медведицы - Кохаб...

Вот так выглядела в то время северная часть неба на широте Олимпа:

Оказывается, при этих условиях даже "лапы" Медведицы являются незаходящими! (горизонт изображен красной дугой в нижней части карты)

Быть может, легенда все же не столь древняя?

Впрочем, это всего лишь пример учета прецессии, так что не будем столь строги - ведь севернее Олимпа нет моря, а если предположить, что наблюдения производятся, например, с острова Крит (φ=35°), то картина уже будет совсем другой, да и более южные звезды в созвездии есть...