Vid ett eller annat tillfälle har de flesta av oss förmodligen använt en schweizisk armékniv. Ett utmärkt vardagsverktyg, det är egentligen bara en förhärlig ficka eller penna; ett verktyg som innehåller flera blad och andra apparater såsom sax och skruvdragare.
Och stigande nordostliga himmel på februari kvällar är vad vi kan kalla "den schweiziska armén kniv av himlen": Big Dipper. Det är inte en officiell konstellation i sig; snarare är det en framträdande gruppering av stjärnor (kallas en asterism) som bildar en annan typ av stjärnmönster i en erkänd konstellation - i detta fall Ursa Major, den stora björnen.
Men Dipper är mer än bara ett ljust och bekant stjärnmönster. Det är en kompass, en klocka, en kalender och en linjal som alla rullas till en!
En kompass
Som kompass behöver vi bara gå till de två stjärnorna i slutet av skålen med skippan - Dubhe och Merak - känd som "pekarstjärnorna", som fungerar som en stjärna kompassnål, som pekar direkt mot Polaris, Nordstjärnan .
En imaginär linje som dras och sträckte sig från Merak genom Dubhe (överst i skålen) och som sträcker sig ungefär fem gånger avståndet mellan de två för oss otrevligt till Polaris. När du hittat Polaris står du mot norrut. Bakom dig är söder; till vänster är väster och till höger är öster.
En klocka
Vi kan också använda Dipper som en himmelklocka. I sin bok "Star Lore of All Ages" (G.P. Putnams Sons, 1911), skrev William Tyler Olcott, amerikansk advokat och amatörastronom i början av 1900-talet:
"Hela figuren av Storbjörnen cirklar runt polen en gång på tjugofyra timmar. Detta är naturligtvis en uppenbar rörelse på grund av jordens rotation. En linje som förbinder" pekarstjärnorna "med Polaris kan betraktas som en timmars hand på en klocka. Med lite övning kan nattetiden fastställas i ungefärlig grad av positionen för denna stellarhandshand. "
Det enda som gör vår himmelklocka annorlunda än de vi har i vårt hem (eller runt din handled) är att Big Dipper rör sig runt jordens geografiska nordpol i moturs riktning. Det som krävs för att lära sig hur man berättar tiden med hjälp av Big Dipper, är en period med ofta jämförelse - upprepad på nytt för varje säsong - av positionen för linjen som går från Polaris genom pekarstjärnorna med lokal tid på din klocka.
Hur lång tid som krävs för att göra dessa observationer beror på hur ihärdig observatör du är. Genom en process med mental associering mellan de himmelska och mekaniska timmarna blir det möjligt att uppskatta tiden direkt från himlen. Med praktiken kan detta genomföras till en överraskande grad av noggrannhet. Jag känner några människor som kan berätta vilken tid det är att använda den här metoden inom bara några minuter från vad den faktiska tiden råkar vara! Om du går ut flera nätter i veckan och noterar efteråt vad klockan är när du går tillbaka inuti, efter ett tag behöver du inte kontrollera klockan eller klockan - du vet ganska mycket vilken timme på natten är.
En kalender
Förutom sin roll som en slags kosmisk kronometer, kan Big Dipper också fungera som en kalender. Från den stora positionen för Big Dipper med avseende på Polaris kan årets säsong - och så småningom med övning, till och med månaden - bestämmas genom att titta på himlen.
Under timmarna strax efter att mörkret faller på våren, kan vi hitta asterismen sväva högt över den norra horisonten och sträcker sig till punkten nästan direkt ovanför (zeniten). Men på sommaren har det vänt moturs med 90 grader; skålen pekar nu nedåt och den ligger väster om polen under de tidiga kvällstimmarna.
Under hösten kvällar är Big Dipper långt under Polaris och skummar den norra horisonten. Denna position på himlen är lämplig på ett sätt, eftersom björnarna går i viloläge vid denna tid på året, och som vi nämnde tidigare är Big Dipper en del av den stora björnkonstellationen, som nu delvis är dold under den norra horisonten. Och nu, under vintern, ser vi att den stiger upp igen himlen och står på handtaget runt 9 p.m. lokal tid i nordöstra.
En måttstock
Slutligen, en annan värderad och fascinerande användning av Big Dipper är att vi kan använda den som en bekväm astronomisk måttstång för att mäta vinkelstorlekar och avstånd på himlen. Himmelvinklar som sträcker sig från 5 till 25 grader i omfattning kan bestämmas med hjälp av stjärnorna i Big Dipper. Medan andra välkända asterismer, till exempel Pegasus stora torg på hösten, eller konstellationer som Orion på vintern, kan tjäna samma funktion, är Big Dipper synlig under alla årstider och är därför den mest praktiska himmel härskaren av dem alla .
Gapet mellan pekarstjärnorna mäter 5,5 grader. Eftersom månen mäter ungefär en halv grad i uppenbar diameter i genomsnitt kan vi passa 11 fulla månar i klyftan mellan Dubhe och Merak.
Nästa gång du ser Big Dipper på himlen, studera avståndet mellan de två pekarstjärnorna och bedöma själv hur många månar du kan få mellan dem. Det kan se ut som att bara fyra eller fem kan passa - men 11? Detta, tillsammans med det till synes "uppblåsta" utseendet på en stigande eller sjunkande måne, är en av de bästa optiska illusionerna på himlen, men ja ... 11 fulla månar skulle verkligen passa mellan de två pekarstjärnorna.
När vi kommer tillbaka till vår himmelska mätpinne är avståndet mellan de två stjärnorna över botten av skålen (Merak och Phecda) 7 grader, medan de två stjärnorna längst upp (Dubhe och Megrez) är 10 graders mellanrum. Från Dubhe till Alkaid (stjärnan i slutet av handtaget) mäter 25 grader, och från Dubhe till Polaris sträcker sig 28 grader.
Några exempel på de användningar som vi kan sätta denna stjärnklara linjal inkluderar uppskattning av banlängden för en ljus meteor eller fireball som strimmar över himlen, eller bestämmer längden på svansen på en ljus komet. Antag att vi läser att en planet är synlig på en viss kväll 7 grader norr om månen. En titt på Big Dipper ger ögat en omedelbar "känsla" för detta avstånd.
Så nära?
För mindre mätningar på natthimlen, kolla in den mellersta stjärnan i handtaget på Big Dipper. Det är Mizar, och ligger strax uppe till vänster är en mindre, mörkare stjärna känd som Alcor. Om du har normalt syn bör du kunna skilja båda stjärnorna utan något optiskt hjälpmedel. Dessa två stjärnor separeras med 12 bågsminuter, eller 0,2 grader. Det är mindre än hälften av månens uppenbara diameter.
Håll det bakom dig, för senare i år, den 21 december, kommer Jupiter och Saturn att ha ett mycket nära möte med varandra. I deras närmaste tillvägagångssätt sedan 1623 kommer planeterna att separeras med 6 bågsminuter, eller bara hälften av Mizars avstånd till Alcor. På den kvällen kommer du att kunna passa både Jupiter och dess fyra galileiska månar och Saturnus och dess berömda ringar i samma synfält som ett högeffektivt teleskop.
Markera dina kalendrar.
- De ljusaste planeterna på februari natthimlen: Hur man ser dem (och när)
- Big Dipper-stjärnor lyser över stargazer i fantastiskt foto
- En skywatcher visar var du kan hitta North Star (foto)
Joe Rao fungerar som instruktör och gästföreläsare på New YorksHayden Planetarium. Han skriver om astronomi förNatural History magazine,Farmers Almanac och andra publikationer. Följ oss på Twitter@Spacedotcom och igenFacebook.
