Η εξέλιξη στον Ήλιο

Ο Ήλιος γεννήθηκε μαζί με πολλούς άλλους αστέρες από έναν πρώτο- αστέρα. Αρχικά είχε γιγάντιες διαστάσεις πολύ μικρή πυκνότητα και χαμηλή θερμοκρασία. Καθώς όμως το κέντρο του πιεζόταν λόγω των αναπτυσσόμενων δυνάμεων βαρύτητας, η αέρια μάζα του (αποτελούμενη κυρίως από υδρογόνο), γινόταν διαρκώς πυκνότερη και θερμότερη. Τις πρώτες χιλιετηρίδες από την γέννησή του, είχε ακτίνα πολύ μεγαλύτερη από τη σημερινή και εξέπεμπε στο διάστημα φως και θερμότητα 500 φορές περισσότερο απ’ όσο εκπέμπει σήμερα. Η ενέργεια αυτή οφειλόταν αποκλειστικά στη συμπίεσή του λόγω της βαρύτητας. Καθ΄ όσο όμως οι διαστάσεις του περιορίζονταν η θερμοκρασία στον κεντρικό του πυρήνα υψωνόταν ολοένα και περισσότερο. Ταυτόχρονα λόγω του περιορισμού της επιφάνειάς του η ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας και συνεπώς οι ενεργειακές απώλειες μειώνονταν. Μετά την πάροδο 8 περίπου εκατομμυρίων ετών, είχε πολύ μεγαλύτερη φωτεινότητα και μικρότερη ακτίνα ενώ η ανύψωση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του δίνει έναυσμα σε πυρηνικές αντιδράσεις. Κατά τις αντιδράσεις αυτές, οι οποίες συμβαίνουν στον κεντρικό του πυρήνα, το άφθονο σε αυτόν υδρογόνο μετατρέπεται σε ήλιο ενώ εκλύονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Ταχέως η φωτεινότητα αυξάνεται και η συρρίκνωση του όγκου του σταματά, διότι η πίεση των θερμών αερίων του πυρήνα του αντισταθμίζει τις δυνάμεις βαρύτητας. Έτσι δημιουργείται κατάσταση δυναμικής ισορροπίας με αποτέλεσμα το άστρο μας να διατηρείται σε σταθερή κατάσταση επί 4 έως και 6 δισεκατομμύρια έτη. Αυτές τις διαστάσεις και αυτά τα χαρακτηριστικά έχει ο Ήλιος μας σήμερα.

Οι πυρηνικές αντιδράσεις μετατροπής υδρογόνου σε ήλιο προκαλούν συσσώρευση ηλίου στο κέντρο του Ήλιου έως ότου η εξάντληση του υδρογόνου οδηγήσει στη διακοπή τους. Σε μικρό, σχετικά, χρονικό διάστημα της τάξεως των 4 εκατομμυρίων ετών η αντίδραση μετατροπής του υδρογόνου σε ήλιο μετατοπίζεται από το κέντρο στην περιφέρεια του κεντρικού πυρήνα και μολονότι οι ποσότητες του πυρηνικού καυσίμου είναι μικρότερες, οι αντιδράσεις γίνονται με εντονότερο ρυθμό. Το αποτέλεσμα είναι ότι η ακτίνα του Ήλιου αρχικώς τριπλασιάζεται και η ακτινοβολούμενη ενέργεια τετραπλασιάζεται, ενώ στα επόμενα 600 εκατομμύρια έτη τα φαινόμενα αυτά συνεχίζονται μέχρι να εξαντληθούν πλήρως τα αποθέματα του υδρογόνου των κεντρικών περιοχών. Στο τέλος της περιόδου αυτής, ο Ήλιος θα έχει μετατραπεί σε ερυθρό γίγαντα με ακτίνα πενταπλάσια της σημερινής ενώ θα ακτινοβολεί στο διάστημα ενέργεια 1500 φορές περισσότερο. Εν τω μεταξύ η θερμοκρασία στο κέντρο του Ήλιου, όπου πλέον το υδρογόνο, έχει μετατραπεί εξ’ ολοκλήρου σε ήλιο, έχει υψωθεί σε τέτοιο βαθμό ώστε να είναι δυνατή η έναρξη πυρηνικών αντιδράσεων μετατροπής του ηλίου σε άνθρακα.
Οι αντιδράσεις αυτές θα προκαλέσουν βίαιες αλλαγές στη δομή του Ήλιου. Η πίεση των εσωτερικών αερίων είναι τόση, ώστε οι δυνάμεις της βαρύτητας υπερνικώνται. Ο όγκος του Ήλιου θα αυξηθεί τερατωδώς. Η ακτίνα του θα μεγαλώσει και θα φτάσει να είναι 400 φορές μεγαλύτερη της σημερινής. Έτσι λοιπόν ο Ήλιος εντός χρονικής περιόδου 30 εκατομμυρίων ετών (η οποία θα αρχίσει μετά από την πάροδο 5 δισεκατομμυρίων ετών περίπου) θα διογκωθεί σε τέτοιο σημείο ώστε να καταβροχθίσει διαδοχικά τον Ερμή, την Αφροδίτη, και τη Γη. Αυτή η αστάθεια του Ήλιου θα καταλήξει σε «έκρηξη» και εκτόξευση μέρους της μάζας του στο διάστημα με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός πλανητικού νεφελώματος στο κέντρο του οποίου θα υπάρχει ένας λευκός νάνος, ως απομεινάρι του αρχικού σώματος, με πολύ μικρότερη διάμετρο αλλά πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα από αυτή που είχε ο Ήλιος.

Η γέννηση των αστέρων

Τα έως σήμερα δεδομένα μας επιτρέπουν να αναπαραστήσουμε την πορεία διαφόρων τύπων αστέρων από την γέννηση έως τον θάνατο τους. Τα πάντα εξαρτώνται από τις αρχικές συνθήκες. Στα νέφη των αερίων και σκόνης που υφίστανται σε ολόκληρο το σύμπαν και εντοπίζονται άτακτα και ανομοιόμορφα στους βραχίονες των γαλαξιών υπάρχουν και δρουν κατά κύριο λόγο δυνάμεις βαρύτητας. Υπό την επίδραση των δυνάμεων αυτών τα νεφελώματα αρχίζουν να συμπυκνώνονται ενώ ταυτόχρονα η αρχικά πολύ χαμηλή θερμοκρασία τους αυξάνεται σημαντικά ως αποτέλεσμα αυτής της συμπύκνωσης. Η συμπύκνωση των νεφελωμάτων προχωρεί μέχρι να δημιουργηθεί στο κέντρο τους σφαίρα μέγιστης πυκνότητας και εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας. Σχηματίζεται ένας γιγάντιος πρώτο- αστέρας, ο οποίος λόγω της πολύ υψηλής θερμοκρασίας που έχει αναπτυχθεί στο εσωτερικό του παύει να συστέλλεται και αρχίζει να διαστέλλεται.

Από αυτόν τον πρώτο- αστέρα αναλόγως της αρχικής του μάζας γεννώνται κατά ομάδες, ολιγομελείς ή πολυμελείς, αστέρες που απομακρύνονται από τον χώρο του αρχικού πρώτο- αστέρα διασχίζοντας το υπόλοιπο νεφέλωμα από το οποίο έχουν γεννηθεί. Το είδος της αστρικής ομάδας που δημιουργείται, εξαρτάται από την αρχική μάζα του νεφελώματος από το οποίο γεννήθηκε ο πρώτο- αστέρας. Η εξέλιξη και η διάρκεια της είναι συναρτήσεις, του αριθμού των αστέρων- μελών της ομάδας, της ταχύτητας με την οποία απομακρύνονται από τον χώρο του αρχικού πρώτο- αστέρα των γειτονικών πεδίων βαρύτητας και των παλιρροϊκών κινήσεων του Γαλαξία, στον οποίο ανήκουν. Ανεξάρτητα της ομάδας, στην οποία ανήκει, η εξέλιξη ενός αστέρα είναι συνάρτηση της αρχικής του μάζας, της ταχύτητας περιστροφής γύρω από τον άξονα του (η οποία εξαρτάται από την ομάδα του μητρικού νεφελώματος), την ταχύτητα με την οποία ο αστέρας απομακρύνεται από το κέντρο της δημιουργίας του, καθώς και άλλων παραγόντων.

(Στις φωτογραφίες είναι τα νεφελώματα, Μ-42 στον αστερισμό του Ωρίωνα και το Μ-17 στον αστερισμό του Tοξότη, αντίστοιχα. Και τα δύο σημαντικές περιοχές αστρογέννεσης).

Εισαγωγή στην ουρανογραφία

Η πλήρης γνώση της ουρανογραφίας αποτελεί το πρώτο σοβαρό βήμα, όταν πρόκειται να επιδοθεί κάποιος στη συστηματική μελέτη του ουρανού αλλά και χρήσιμο συμπλήρωμα της εγκυκλοπαιδικής μόρφωσης κάθε ανθρώπου, ιδίως τη σημερινή εποχή. Καλό θα είναι να είμαστε σε θέση να αναγνωρίζουμε αμέσως δίχως κόπο τους διάφορους αστερισμούς οποιαδήποτε εποχή του έτους και οποιαδήποτε ώρα της νύχτας. Ο προσανατολισμός, ο κατά προσέγγιση προσδιορισμός της ώρας, ο καθορισμός της θέσεως στην οποία περίπου εμφανίσθηκε τυχών ουράνιο σώμα (κομήτης, καινοφανής αστέρας, μετέωρο κ.τ.λ.) δεν παρουσιάζουν καμιά δυσκολία, όταν γνωρίζουμε καλώς τους αστερισμούς, δηλαδή όταν είμαστε κάτοχοι της ουρανογραφίας.

Ο καλλίτερος τρόπος για να μάθει κάποιος εύκολα και άκοπα την ουρανογραφία είναι να αρχίσει από την αναγνώριση των λεγόμενων αειφανών αστερισμών, επειδή αυτοί, βρισκόμενοι πάντοτε πάνω από τον ορίζοντα, είναι δυνατόν να αναγνωριστούν αμέσως καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους και οποιαδήποτε ώρα της νύχτας. Αρκεί γι’ αυτό να βρισκόμαστε σε σημείο με ορίζοντα ανοιχτό από παντού, να είναι ο ουρανός αίθριος και να μη φωτίζεται από τη Σελήνη ή από την ανταύγεια των φώτων γειτονικών συνοικισμών ή πόλεων (φωτορύπανση), διότι τότε εξαφανίζονται οι αμυδρότεροι αστέρες και δυσχεραίνεται η αναγνώριση.

Η σχετική προσπάθεια διευκολύνεται σημαντικά εάν εφοδιαστούμε με ένα χάρτη του ουρανού στον οποίο να εικονίζονται οι σπουδαιότεροι αστερισμοί με τους λαμπρότερους αστέρες τους και με ένα φακό (κόκκινο φως ώστε να μην επηρεάζεται η νυχτερινή μας όραση) για την ανάγνωση του χάρτη. Τέτοιοι χάρτες υπάρχουν αρκετοί στο εμπόριο, όπως επίσης και αστρονομικά επιπεδόσφαιρα, με κινητό ορίζοντα κτλ. Είναι περιττό να πούμε ότι, εκτός των ανωτέρω εφοδίων, χρειάζεται απαραίτητα λίγη επιμονή και υπομονή, ιδίως κατά την αρχή της προσπάθειας. Τα δύο αυτά προσόντα τα οποία αποτελούν βασική προϋπόθεση για την επιτυχή έκβαση κάθε προσπάθειας, αναπτύσσονται και ενισχύονται σημαντικά όταν ασχοληθεί κάποιος με ζήλο στη σπουδή του ουρανού και την παρακολούθηση των ουράνιων φαινομένων. Εξοπλισμένοι με όλα τα ανωτέρω εφόδια θα είμαστε έτοιμοι για την αναγνώριση των αστερισμών ως εξής:

Αφού προσανατολιστούμε, στρεφόμαστε προς τον βορρά, οπότε αμέσως θα αναγνωρίσουμε τον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου από το χαρακτηριστικό του σχήμα. Από την Μεγάλη Άρκτο ως αφετηρία και με τη βοήθεια του χάρτη μας προσπαθούμε να αναγνωρίσουμε βήμα βήμα τον ένα αστερισμό μετά τον άλλο, συνδέοντας τους λαμπρότερους αστέρες τους με νοητές γραμμές. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο εντοπισμός του Πολικού αστέρα (Polaris) του λαμπρότερου αστέρα της Μικρής Άρκτου. Αφού εντοπίσουμε τη θέση του εντυπωσιακού αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου, με το χαρακτηριστικό σχήμα επικεντρώνουμε την παρατήρησή μας στο τραπέζιο που νοητά σχηματίζουν οι τέσσερις αστέρες, α, β, γ, δ, της Μεγάλης Άρκτου, όπως φαίνονται στον διπλανό χάρτη, με τις αντιπροσωπευτικές ονομασίες τους. Η νοητή προέκταση της ευθείας που ενώνει τους δύο από τους τέσσερις αστέρες, τον β και τον α της Μεγάλης άρκτου, καταλήγει στον Πολικό αστέρα, τον α της Μικρής Άρκτου. Η απόσταση που χωρίζει τον Πολικό αστέρα από τον αστέρα α της Μεγάλης Άρκτου είναι περίπου πέντε φορές η απόσταση των αστέρων β, α της Μεγάλης Άρκτου.

Καλό θα είναι οι αρχάριοι παρατηρητές να μην βιάζονται να μάθουν με μιας πολλούς αστερισμούς. Είναι προτιμότερο να προχωρούν στην εκμάθηση των αστερισμών με αργό ρυθμό από νύχτα σε νύχτα αλλά συστηματικά σταθεροποιώντας τα βήματά τους με συχνές επαναλήψεις αυτών που ήδη έχουν μάθει. Όταν οπωσδήποτε εξοικειωθούμε με αρκετούς αστερισμούς, οποιοσδήποτε από αυτούς, αρκεί να είναι αρκετά ευδιάκριτος, μπορεί να μας χρησιμεύσει αντί της Μεγάλης Άρκτου ως αφετηρία για την αναγνώριση των γειτονικών του.

Αφού θα έχουμε αποκτήσει σταδιακά ευχέρεια στην αναγνώριση των κυριότερων τουλάχιστον αστερισμών, το δεύτερο αλλά σπουδαίο επίσης βήμα αποτελεί η εκμάθηση των ονομάτων των αστέρων κάθε αστερισμού το οποίο επιτυγχάνεται πάλι με τη βοήθεια του χάρτη των αστερισμών. Σε αυτό το στάδιο συνιστάται στους αρχάριους να προσπαθούν να αποκτήσουν συνείδηση του βαθμού λαμπρότητας κάθε αστέρα ώστε να μπορούν να καθορίζουν άμεσα και μ’ ένα απλό βλέμμα κατ’ εκτίμηση το κατά προσέγγιση αστρικό μέγεθός τους.

Αστερισμοί

Ονομάζουμε αστερισμούς ορισμένες τοπογραφικές περιοχές της σφαίρας του ουρανού που έχουν ορισμένη έκταση που περιλαμβάνεται μεταξύ σαφώς καθορισμένων ορίων. Η σταθερότητα της λαμπρότητας και της θέσεως των αστέρων και συνεπώς η σταθερότητα της μεταξύ τους απόστασης βοήθησε τους αστρονόμους της αρχαιότητας να σχηματίσουν με τους λαμπρότερους από αυτούς διάφορες ομάδες που να αναγνωρίζονται εύκολα από τα γεωμετρικά σχήματα, που απαρτίζουν οι αστέρες τους, (τρίγωνα, τετράγωνα, τόξα κ.α.) και αυτές τις ομάδες ονόμασαν αστερισμούς. Ο κάθε αστερισμός έχει και μια χαρακτηριστική ονομασία που προέρχεται ως επί το πλείστον από την αρχαία Ελληνική Μυθολογία. Ως αρχαιότερη περιγραφή των αστερισμών φέρεται αυτή του Ευδόξου του Κνιδίου (409- 326 π.Χ). Το απολεσθέν έργο του, γνωστό με τον τίτλο « Σφαίρα του Ευδόξου» που παρέχει εκτός από την περιγραφή των αστερισμών, τις θέσεις των κυριοτέρων αστέρων τους, έγινε γνωστό από τον Άρατο (305- 240 π.Χ) υπό την μορφή στίχων πιθανόν για την εύκολη απομνημόνευσή τους. Με τον τίτλο «Φαινόμενα» το ποίημα αυτό, προοριζόμενο κυρίως για τους ναυτιλλομένους, αποτελεί το αρχαιότερο εκ των διασωθέντων συγγραμμάτων στα οποία περιγράφονται οι τότε γνωστοί αστερισμοί. Τους αστερισμούς με τα ονόματά τους αλλά και με τις θέσεις των κυριοτέρων αστέρων τους περιέλαβε, όπως αναφέρονται στα έργα των Ευδόξου και Αράτου, σε έναν κατάλογο περί το 130 π.Χ ο διάσημος Έλλην αστρονόμος, γνωστός και ως ο πατέρας της αστρονομίας, λόγω των σπουδαίων ανακαλύψεών του, Ίππαρχος από την Νίκαια της Βιθυνίας. Όπως μαθαίνουμε από τον Πλίνιο, η αιτία που έπεισε τον Ίππαρχο να καταγράψει σε κατάλογο όλους τους ορατούς αστέρες ήταν το πολύ σημαντικό γεγονός της εμφάνισης ενός καινοφανούς αστέρος σε περιοχή του ουρανού, άγνωστο ποιας, όπου πριν δεν υπήρχε. Το γεγονός αυτό απετέλεσε πραγματική επανάσταση για τις τότε φιλοσοφικές αντιλήψεις περί του στερεότυπου και αναλλοίωτου της όψεως της σφαίρας των αστέρων. Ο Πλίνιος γράφει με θαυμασμό για τον Ίππαρχο ότι, ‘αυτός επεχείρησε άθλον τον οποίον ούτε κανείς εκ των Ολυμπίων θεών θα ετόλμα να αναλάβει’. Ο κατάλογος του Ιππάρχου διεσώθη από τον Έλλην αστρονόμο Κλαύδιο Πτολεμαίο στην Αλεξάνδρεια τον 2 μ.Χ αιώνα. Στο περίφημο σύγγραμμά του, που είναι γνωστό με τον τίτλο «Μεγάλη Μαθηματική Σύνταξις», ο Πτολεμαίος περιγράφει 48 αστερισμούς. Οι 12 από αυτούς ανήκουν στον Ζωδιακό κύκλο, 21 στο βόρειο ημισφαίριο και 15 στο νότιο ημισφαίριο. Από το έργο αυτό του Πτολεμαίου που μεταφράσθηκε στην αραβική γλώσσα, από αραβομαθείς βυζαντινούς την εποχή του χαλίφη Αλ- Μαμούν περί το 1000 μ.Χ., διδάχθηκαν οι Άραβες την Ελληνική Αστρονομία και όταν επεκτάθηκαν προς τις περιοχές της Βορείου Αφρικής και κατέλαβαν και την Ισπανία μεταλαμπάδευσαν στη Δύση την κατ’ εξοχήν Ελληνική Επιστήμη του ουρανού μέσω της Μεγάλης Μαθηματικής Συντάξεως. Με το Αραβικό όνομα «Αλ- Ματζέστι», κατά παραφθορά του «Η Μεγίστη», το περίφημο αυτό έργο του Πτολεμαίου αποτελούσε για περισσότερο από 14 αιώνες, από τον 2 μ.Χ αιώνα έως και πέραν του 16ου, το Ευαγγέλιο της Αστρονομίας. Την περίοδο αυτή, η Επιστήμη των Άστρων διδασκόταν συγχρόνως στην Δύση και από Βυζαντινούς σοφούς που είχαν καταφύγει στην Ιταλία μετά από την άλωση της Κωνσταντινούπολης το 1453 και την πτώση της Τραπεζούντας το 1462, του τελευταίου προπυργίου της Βυζαντινής Αυτοκρατορίας όπου ήκμαζε έως τότε η διάσημη Σχολή των Θετικών Επιστημών και εκαλλιεργείτο η Αστρονομία. Είναι γνωστό πως το κωδωνοστάσιο του ναού του Αγίου Ευγενίου στην Τραπεζούντα χρησίμευε για την εκτέλεση αστρονομικών παρατηρήσεων. Στους 48 αστερισμούς του Πτολεμαίου δεν περιλαμβάνονται όλοι οι δια γυμνού οφθαλμού αστέρες. Από τους 1028 αστέρες του καταλόγου του, περίπου το 10% δεν ανήκαν σε κανέναν αστερισμό. Όσον αφορά την μεγάλη γύρω από τον νότιο πόλο του ουρανού περιοχή, λόγω του ότι δεν ανερχόταν ποτέ πάνω από τον ορίζοντα των Ελληνικών χωρών, ήταν άγνωστη στους αρχαίους αστρονόμους. Με την εξερεύνηση των ωκεανών του νοτίου ημισφαιρίου από τους τότε διάσημους θαλασσοπόρους ξεκίνησε και η προσπάθεια για την ταξινόμηση των αστέρων του νοτίου ημισφαιρίου του ουρανού. Στους νέους αστερισμούς που προστέθηκαν, για να καλυφθούν οι περιοχές του νότιου ημισφαιρίου του ουρανού αλλά και για να ταξινομηθούν όσοι αστέρες δεν ανήκαν σε κάποιο αστερισμό, από τους Bayer, Hevelius, La Lande, La Caille κ.α , δόθηκαν ονόματα ως επί το πλείστον διαφόρων οργάνων που χρησιμοποιούνταν στις τέχνες και τις επιστήμες κατά τον 17ο και 18ο αιώνα. Από την εποχή του Μεσαίωνα και μετέπειτα, χάρις στην επιβολή του κύρους της Μεγάλης Μαθηματικής Συντάξεως, αναγνωρίστηκε γενικώς πλέον η Ελληνικότητα του έναστρου ουρανού και σήμερα όλα τα αστρονομικά συγγράμματα, τόσο τα επιστημονικά όσο και τα εκλαϊκευτικά, αναφέρουν τους διάφορους αστερισμούς με τα Ελληνικά τους ονόματα στη λατινική εκδοχή τους. Κατά καιρούς γινόντουσαν απόπειρες μετονομασίας των αστερισμών προς τιμή Αγίων της Γραφής, βασιλέων ή ηγεμόνων, όπως επίσης και απόπειρες τεμαχισμού αυτών ή και προσθήκες νέων. Όμως τίποτε απ’ όλα αυτά δεν επέζησε. Από τα μέσα του 18ου αιώνα, οπότε ο αστρονόμος La Caille σχημάτισε 13 νέους αστερισμούς στο νότιο ημισφαίριο και διαίρεσε τον εκτεταμένο αστερισμό της Αργούς σε τέσσερις μικρότερους, την Τρόπιδα, την Πρύμνη, τα Ιστία και τον Ιστό (που αργότερα ονομάστηκε Πυξίδα) δεν προστέθηκαν έκτοτε άλλοι αστερισμοί και σήμερα οι γενικώς αναγνωρισμένοι αστερισμοί ανέρχονται, σύμφωνα με την απόφαση που έλαβε η Διεθνής Αστρονομική Ένωση το έτος 1930, σε 88 οι οποίοι φέρουν τα Ελληνικά τους ονόματα στη λατινική εκδοχή τους. Η κατανομή των αστέρων σε αστερισμούς αποτελεί συγκρότηση ομάδων αστέρων κατά εντελώς αυθαίρετο τρόπο, διότι οι αστέρες του κάθε αστερισμού, εξαιρέσει μερικών που ενδέχεται να έχουν κοινή ιδία κίνηση, δεν έχουν καμιά σχέση μεταξύ τους, εκτός του ότι, παρατηρούμενοι από τη Γη, τυγχάνει να φαίνονται στον ουρανό κατά την περίπου ίδια διεύθυνση και συνδεόμενοι με νοητές γραμμές σχηματίζουν διάφορα αναλλοίωτα γεωμετρικά σχήματα. Οι Κινέζοι, κατά τον ίδιο τρόπο, κατένειμαν τους αστέρες σε αστερισμούς με διαφορετική μορφή από εκείνους που εμείς παραλάβαμε, όπως σύμφωνα με την παράδοση τους είχαν διαμορφώσει οι Αρχαίοι Έλληνες.

Από όλους τους αστερισμούς ονομαστότεροι ήταν από αρχαιοτάτων χρόνων οι δώδεκα αστερισμοί του Ζωδιακού κύκλου, οι οποίοι φέρουν σχεδόν όλοι ονόματα Ζωδίων, δηλαδή μικρών ζώων. Οι αστερισμοί αυτοί είναι οι εξής: Κριός, Ταύρος, Δίδυμοι, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως, Υδροχόος και Ιχθείς. Η σπουδαιότητά τους οφείλεται στο γεγονός ότι αυτοί καλύπτουν πάνω στον ουράνιο θόλο πλατειά ζώνη, εύρους 16°, εκτεινόμενη εκατέρωθεν της εκλειπτικής και κατά μήκος αυτής. Εντός της εν λόγω ζώνης κινούνται ο Ήλιος η Σελήνη και οι Πλανήτες. Οι αστέρες των ζωδιακών αστερισμών χρησίμευαν στους αρχαίους αστρονόμους ως σημεία αναφοράς για την παρακολούθηση της κινήσεως των Πλανητών. Τα όρια των αστερισμών καθορίστηκαν για πρώτη φορά από τον Bode το 1801, αλλά δεν τηρήθηκαν από όλους γενικώς και μονίμως. Ως εκ τούτου παρατηρείται σε πολλές περιπτώσεις ασυμφωνία μεταξύ των προ του 1930 εκδοθέντων χαρτών του ουρανού ή καταλόγων αστέρων σε ότι αφορά τον αστερισμό στον οποίο θα ανήκουν ορισμένοι αστέρες. Προς αποφυγή συγχύσεων η Διεθνής Αστρονομική Ένωση κατά το 1930 όρισε ως μόνιμα όρια των αστερισμών τα κατά την 1η Ιανουαρίου του έτους 1875 τόξα των ωριαίων κύκλων και των παραλλήλων προς τον ισημερινό, λαμβάνοντας υπ’ όψη, εφ’ όσον αυτό ήταν δυνατό, τα παραδεδεγμένα όρια των αστερισμών όπως ήταν στους έως τότε καλλίτερους εκδιδόμενους άτλαντες του έναστρου ουρανού. Το ίδιο σύστημα εφαρμόστηκε από τον Gould και για τους αστερισμούς του νότιου ημισφαιρίου. Οι λεπτομέρειες της καταγωγής των αστερισμών και η προέλευση των ονομάτων πολλών από αυτούς δεν είναι ακριβώς γνωστές, διότι χάνονται στα βάθη της προϊστορικής αρχαιότητας. Με το θέμα αυτό ασχολήθηκαν μεταξύ άλλων ο Ideler, ο Germain G. Porter, ο E. W. Maunder, ο A. C. D. Crommelin, ο Allen και ο Michael W. Ovenden. Ο τελευταίος μελετώντας την κατανομή των αστέρων σε αστερισμούς όπως αυτή μας κληροδοτήθηκε από την επιστημονική παράδοση των Αρχαίων Ελλήνων, παραδέχεται ότι οι γνωστοί στους Έλληνες αστερισμοί σχηματίσθηκαν από αυτούς σε ορισμένη εποχή σε ορισμένο τόπο και για ορισμένο σκοπό, η δε κατανομή τους επί της ουράνιας σφαίρας που αποτελούσε συστηματική χαρτογράφηση του ουρανού δεν γινόταν τυχαία αλλά σχετιζόταν άμεσα με την εκλειπτική ή με τον ισημερινό ή και προς αμφότερους τους μέγιστους αυτούς κύκλους της ουράνιας σφαίρας. Συγκεκριμένα οι Ζωδιακοί αστερισμοί κατανέμονται εντός ζώνης εκτεινόμενης κατά μήκος της εκλειπτικής, ένα βλέμμα πάνω στο χάρτη ή καλλίτερα επί της ουράνιας σφαίρας μας πείθει ότι εκτός της ζωδιακής ζώνης υπάρχει και μια άλλη ζώνη αστερισμών, μεταξύ των οποίων ευδιάκριτοι είναι ο Ηνίοχος, ο Περσέας, ο Ηρακλής και ο Βοώτης. Η τελευταία αυτή ζώνη εκτείνεται κατά μήκος ενός κύκλου έχοντας ως πόλο όχι τον πόλο της εκλειπτικής αλλά τον βόρειο πόλο του ισημερινού, όταν αυτός κατείχε την θέση, στην οποία βρισκόταν περί τα μέσα της 3ης π.Χ. χιλιετηρίδος ή περί το 2800 π.Χ. Για επιβεβαίωση είναι δυνατό να χρησιμεύσει ο αστερισμός της Ύδρας, ο οποίος απαρτίζεται από 25 περίπου αστέρες ορατούς δια γυμνού οφθαλμού, που εκτείνονται σαν κομπολόγι κατά μήκος ενός τόξου περίπου 90°. Από αυτούς μόνο ένας είναι ελάχιστα λαμπρότερος του 3ου μεγέθους, ενώ οι άλλοι 9 είναι μόλις 4ου μεγέθους. Ευλόγως θα διερωτάται κάποιος, γιατί αυτή η σειρά τόσων αμυδρών αστέρων είχε την τιμή να αποτελέσει αυτοτελή αστερισμό; Η απάντηση στο ερώτημα αυτό είναι ότι η σειρά των εν λόγω αμυδρών αστέρων της Ύδρας σημειώνει σχεδόν την θέση του ισημερινού κατά το έτος 3000 π.Χ. Το γεγονός αυτό και μόνο είναι ίσως αρκετό για να συνάγουμε το συμπέρασμα ότι οι αστερισμοί δεν σχηματίσθηκαν απλώς επί τη βάσει της ομοιότητας των γεωμετρικών σχημάτων, τα οποία απαρτίζουν οι αστέρες τους, με διάφορες μυθολογικές μορφές, αλλά μάλλον για να χρησιμεύσουν ως πρωτόγονα μεν, αλλά βασικά στοιχεία αναφοράς για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων, δηλαδή της θέσεως των ουρανίων σωμάτων ή προς διευκόλυνσης του προσανατολισμού, διότι οι αστερισμοί, που περιλαμβάνονται εντός της ζώνης που έχει πόλο που συμπίπτει με τον πόλο του ουρανού, ανατέλλουν και δύουν σε αυτή την περιοχή του ορίζοντα, δηλαδή σε αυτό το αζιμούθιο. Επομένως η παρατήρηση της ανατολής ή της δύσεως ορισμένων αστερισμών της ζώνης αυτής παρέχει τρόπο προσδιορισμού του αζιμουθίου, δηλαδή ορισμένης διεύθυνσης, και συνεπώς τρόπο ασφαλούς προσανατολισμού. Πιθανότατα λοιπόν ο αρχικός σκοπός της διαμορφώσεως των αστερισμών να ήταν ο καταρτισμός ενός απλού συστήματος εξυπηρετήσεως της ναυτιλίας, ανακριβούς βέβαια και πρωτόγονου αλλά επαρκούς για την εξυπηρέτηση των ναυτικών, όταν αυτοί επιχειρούσαν σύντομα ταξίδια, δίχως να απομακρύνονται τόσο ώστε να παραμένει επί μακράν αθέατη η ξηρά. Άλλος σκοπός προς τον οποίο απέβλεπε η διαμόρφωση των αστερισμών ήταν ο καθορισμός των ωρών του έτους. Το πιο κατάλληλο σύστημα γι’ αυτό ήταν το σύστημα των ζωδιακών αστερισμών, το σχετικό προς την εκλειπτική και την φαινόμενη κίνηση του Ήλιου πάνω σε αυτήν.
Σήμερα για την Επιστήμη η κατανομή των αστέρων σε αστερισμούς έχει πρακτικό μόνο σκοπό, διότι αποβλέπει στη διευκόλυνση των αστρονόμων προς καθορισμό της κατά προσέγγισης θέσεως έκαστου αστέρος επί της ουράνιας σφαίρας.