Bạn có thể quan sát từ giờ tới cuối đời, và có lẽ cả đời con cháu của bạn, sao Bắc Cực vẫn luôn nằm ở đúng vị trí đó. Tuy nhiên thực tế thì nó không cố định, mà chỉ là với khoảng thời gian vài chục hay thậm chí một vài trăm năm thì sự thay đổi là quá nhỏ.
Sự thay đổi vị trí của sao Bắc Cực về cơ bản có hai nguyên nhân:
Thứ nhất, các sao mà bạn thấy trên bầu trời thực chất là không cố định. Chúng đều là các sao trong thiên hà Milky Way, và cũng như Mặt Trời, chúng có chuyển động quanh trung tâm của thiên hà theo những chu kỳ khác nhau. Tuy nhiên chu kỳ chuyển động của các sao quanh tâm thiên hà đều kéo dài từ hàng chục đến hàng trăm triệu năm hoặc hơn. Trong khi đó văn minh nhân loại chỉ mới kéo dài khoảng 10.000 năm. Vì vậy, vị trí của Trái Đất so với các sao trong thiên hà coi như không thay đổi gì ở thời điểm hiện tại so với thời điểm mà những tổ tiên đầu tiên của chúng ta quan sát bầu trời. Sự thay đổi vị trí của sao Bắc Cực vì lý do này cũng không đáng kể và có thể tạm bỏ qua.
Thứ hai: trục Trái Đất không phải là cố định. Chúng ta đều biết mặt phẳng xích đạo của Trái Đất nghiêng khoảng 23,5 độ so với mặt phẳng quỹ đạo của nó, có nghĩa là trục Trái Đất cũng nghiêng một góc tương tự so với trục vuông góc với Hoàng đạo. Tuy nhiên trục này thực tế không phải có độ nghiêng cố định như vậy. Do tác động hấp dẫn của nhiều thiên thể đồng thời tác động (Mặt Trời, Mặt Trăng, các hành tinh gần) nên trục của Trái Đất có sự dao động gọi là hai hiện tượng tiến động (hay tuế sai) và chương động. Trong đó, chương động gây ra sự thay đổi nhỏ và chúng ta cũng tạm bỏ qua ở đây mà chỉ xét tới tiến động (hay tuế sai - precession).
Tiến động và chương động
Tiến động, hay tuế sai, là hiện tượng trục Trái Đất đảo theo hình nón với chu kỳ gần 26.000 năm. Vì sự đảo này, hướng của trục Trái Đất có sự thay đổi theo thời gian chứ không phải luôn hướng vào sao Bắc Cực. Mặc dù sự thay đổi này rất chậm và với thời gian sống của một đời người chúng ta không thể nhận ra, nhưng trên thực tế khi xét toàn bộ lịch sử văn minh nhân loại thì sao Bắc Cực có sự thay đổi khá rõ nét.
Vị trí tương đối của các sao và chòm sao được nhắc tới trong bài. (Chữ màu trắng là tên ngôi sao, chữ màu vàng là tên chòm sao)
Khoảng hơn 2.000 năm trước Công nguyên, khi các kim tự tháp Ai Cập đang được xây dựng thì ngôi sao nằm ở thiên cực Bắc của Trái Đất không phải sao Alpha Ursa Minoris mà là sao Thuban của chòm sao Draco.
Khoảng 12.000 năm nữa, khi con cháu chúng ta quan sát bầu trời, thì ngôi sao có vị trí đó lại là sao Vega - ngôi sao sáng nhất của chòm sao Lyra và cũng là một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời phía Bắc. Như vậy, con cháu của chúng ta sẽ có một sao Bắc Cực sáng hơn và dễ xác định hơn nhiều so với sao Bắc Cực hiện nay.
Đặng Vũ Tuấn Sơn