La esfera Celeste

Es una esfera imaginaria sobre cuya superficie se proyectan los astros visibles a simple vista.

El concepto de esfera celeste fue introducido en las épocas de la astronomía antigua y puede comprenderse Parece que los astros se encuentran todos sobre una superficie esférica de radio infinito que, con el paso de las horas, gira de Este a Oeste.

En realidad los cuerpos celestes ocupan distancias diferentes con respecto al observador; mientras que el movimiento de la esfera celeste no es otro que el de la Tierra, que gira alrededor de su propio eje de Oeste a Este.

Una rotación completa de la esfera celeste, es decir, un retorno de la misma estrella al mismo punto, se realiza en 23h 56m 04s (día sideral). Un observador situado en uno de los dos polos, vería rotar la esfera celeste alrededor del eje vertical, que en este caso coincide con el polar; un observador situado en cualquier otro punto de la Tierra lo ve rotar alrededor del eje polar, que está inclinado con respecto al horizonte en un ángulo equivalente a la latitud del lugar.

• DISTANCIA APARENTE

La distancia aparente entre dos astros está dada por la diferencia entre la dirección de las visuales (visual) dirigidas a ambos, o lo que es lo mismo, por su distancia angular sobre la esfera celeste. Su valor se expresa en grados, minutos y segundos de arco.

DIÁMETRO APARENTE

Se lo denomina al ángulo formado por dos visuales tangentes al mismo. Su valor se expresa en grados, minutos y segundos de arco.

El diámetro aparente de un astro es inversamente proporcional a la distancia que lo separa del observador. Los diámetros aparentes de dos astros diferentes, situados a igual distancia del observador, son directamente proporcionales a sus diámetros verdaderos.

• ELEMENTOS ASTRONÓMICOS

1. Meridiano: Son los semicírculos máximos del geoide terrestre que pasan por los polos (los meridianos son líneas imaginarias para determinar la hora, el año y demás) por extensión, son también los semi círculos máximos que pasan por los polos de cualquier esfera o esferoide de referencia.
2. Ecuador celeste: Es un gran círculo en la imaginaria esfera celeste en el mismo plano que el ecuador y por tanto perpendicular al eje de rotación de la Tierra. En otras palabras, es la proyección del ecuador terrestre en el espacio. Los dos puntos de la esfera celeste en los que se corta la eclíptica con el ecuador celeste son denominados equinoccios.
3. Círculos paralelos: Son círculos imaginarios perpendiculares al eje de la Tierra. Como su nombre indica, son paralelos entre sí. Miden 360 grados. Su número es infinito, tienen dirección Este-Oeste y se cortan con los meridianos en ángulo recto. Los paralelos principales en el hemisferio norte son: -Trópico de Cáncer: 23 grados 27 'N. -Círculo Ártico: 66 ° 33 'N. Los paralelos principales en el hemisferio sur son: -Trópico de Capricornio: 23 º 27 'S. -Círculo Antártico: 66 ° 33 'S.
4. Coordenadas horarias: es un sistema de coordenadas para localización de elementos en la esfera celeste. Su plano fundamental es el plano del ecuador. Se trata de un sistema semilocal (una coordenada es local y otra universal) Las coordenadas de este sistema son estas dos: -Declinación (delta): Es el ángulo que forma la visual del astro con el plano ecuatorial. Es una coordenada universal, válida en cualquier punto del planeta. Comienza en el eje del ecuador con 0º y llega hasta 90º en el Norte y -90º en el sur. El ángulo complementario a la declinación es la distancia polar. -Ángulo horario (H): es el ángulo diedro que forma el meridiano superior del lugar, meridiano del observador, con el círculo horario que pasa por el astro. Se cuenta en sentido del movimiento diurno (horario). Se mide en horas, minutos, y segundos (no en grados). Recordar que 360º equivale a 24 horas.

• MOVIMIENTO DIURNO

Es el movimiento de la esfera celeste observado en el transcurso de un día. Es un movimiento retrógrado, de sentido horario mirando hacia el Sur, y de sentido antihorario mirando hacia el Norte.

Tomemos como ejemplo el Sol que sale por el Este y se pone por el Oeste, lo que en el hemisferio Norte se aprecia como un movimiento en sentido horario, aunque ligeramente más lento que las estrellas lejanas. Éstas se mueven acordes al tiempo sidéreo, mientras que el movimiento aparente del Sol es acorde al tiempo solar.

El movimiento diurno del Sol es un movimiento retrógrado, de sentido horario en el hemisferio Norte (porque se ve el Sol hacia el Sur), y antihorario en el hemisferio Sur (porque se ve al Sol en dirección Norte).

• SISTEMAS DE COORDENADAS CELESTES

Así como la posición de un punto sobre la esfera terrestre puede determinarse por dos coordenadas, la "latitud" (o distancia angular del Ecuador) y la "longitud" (o distancia angular desde el meridiano de referencia o de Greenwich), también la posición de un astro puede determinarse por un par de coordenadas sobre la esfera celeste. Esta es la esfera ideal en la cual el observador se imagina estén colocados los cuerpos celestes.

-SISTEMA DE COORDENADAS HORIZONTAL

El sistema de coordenadas horizontal utiliza el horizonte local del observador como plano fundamental. Esto divide convenientemente el cielo en un hemisferio superior que puede ser visto, y un hemisferio inferior que permanece oculto (detrás de la propia Tierra). El polo del hemisferio superior se denomina cenit. El polo del hemisferio inferior es el llamado nadir. El ángulo de un objeto por encima o por debajo del horizonte se denomina elevación (el para abreviar). El ángulo de un objeto alrededor del horizonte (medido desde el norte, hacia el este) se llama acimut. El sistema de coordenadas horizontal también es conocido como sistema de coordenadas altoacimutal.

El sistema de coordenadas horizontal está fijado a la Tierra, no a las estrellas. Por lo tanto, la elevación y el acimut de un objeto cambian con el tiempo, ya que el objeto parece desplazarse por el cielo. Además, como el sistema horizontal viene definido por el horizonte del observador, el mismo objeto visto desde distintos lugares de la Tierra al mismo tiempo, tendrá diferentes valores de elevación y acimut.
Las coordenadas horizontales son muy útiles para determinar las horas de aparición (orto) y ocultación (ocaso) de un objeto en el cielo. Cuando un objeto tiene una elevación de 0 grados, está apareciendo (si su acimut es < 180 grados) o desapareciendo (si su acimut es > 180 grados).

-SISTEMA DE COORDENADAS ECUATORIAL

El sistema de coordenadas ecuatoriales es probablemente el sistema de coordenadas celeste más utilizado. Es además el que más se asemeja al sistema de coordenadas geográfico, ya que ambos utilizan el mismo plano fundamental y los mismos polos. La proyección del ecuador terrestre sobre la esfera celeste se denomina ecuador celeste. Igualmente, la proyección de los polos geográficos sobre la esfera celeste define los polos celestes norte y sur.

El sistema ecuatorial está fijado a las estrellas, así que parece rotar por el cielo junto a ellas; pero, por supuesto, es la Tierra la que gira y el cielo permanece inmóvil.

El ángulo de latitud del sistema ecuatorial se denomina declinación (dec para abreviar). Mide el ángulo de un objeto por encima o por debajo del ecuador celeste. El ángulo longitudinal se denomina de ascensión recta (AR para abreviar). Mide el ángulo de un objeto al este del equinoccio vernal. A diferencia de la longitud, la ascensión recta se mide habitualmente en horas en vez de en grados, ya que la aparente rotación del sistema de coordenadas ecuatorial está muy relacionada con el tiempo sidéreo y el ángulo horario. Como una rotación total del cielo tarda 24 horas en completarse, hay (360 grados / 24 horas = ) 15 grados en una hora de ascensión recta.

 

• COORDENADAS NO LOCALES:

No dependen de la posición del observador. Son las 

Coordenadas ecuatoriales, Coordenadas eclípticas, Coordenadas galácticas. Es decir un mismo astro en un mismo momento cualquier observador situado en lugares diferentes ve los mismos valores para todas ellas.

-Coordenada eclíptica:

Es un sistema de coordenadas celestes que permiten determinar la posición de un objeto celeste respecto al plano de la eclíptica y al Punto Aries.

El Sol merced al movimiento real de la Tierra describe una trayectoria aparente sobre la esfera celeste denominada, al igual que el plano que la contiene, eclíptica. A la línea perpendicular a dicho plano se le llama eje de la eclíptica, mientras que oblicuidad de la eclíptica es el ángulo que forma la eclíptica con el ecuador celeste. Actualmente vale 23º 26'.

La línea de equinoccios es la intersección del ecuador con la eclíptica. La intersección de esta línea con la esfera celeste determina los puntos equinocciales. Se llama punto vernal o punto Aries, al punto donde se proyecta el Sol al pasar del hemisferio sur al norte.

El triedro de referencia formado por la Línea de Equinoccios (eje x'), la línea de solsticios (eje y'), y el eje de la eclíptica (eje z') en el sentido hacia el Norte se llama sistema de referencia eclíptico.

Las dos coordenadas son la longitud celeste, medida sobre la eclíptica a partir del punto Aries y en sentido directo o antihorario, y lalatitud celeste que es el ángulo que el astro forma con la eclíptica.

Hay dos tipos de coordenadas eclípticas: las coordenadas eclípticas geocéntricas y las coordenadas eclípticas heliocéntricas.

-Coordenada galáctica:

Es un sistema de coordenadas celestes centrada en el sol y alineada con el centro aparente de la Vía Láctea. El "ecuador" está alineado con el plano de la galaxia. El sistema de referencia gira con el Sol alrededor de la galaxia.

Las coordenadas son la longitud galáctica (l) y la latitud galáctica (b).

• ECLIPTICA 

Es la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra. Está formada por la intersección del plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del «fondo inmóvil» de las estrellas. Su nombre proviene del latín ecliptĭca (linĕa), y este del griego ἐκλειπτική (ekleiptiké), relativo a los eclipses.

La órbita de la Tierra alrededor del Sol define el plano que contiene a la eclíptica y, por tanto, el del movimiento aparente del Sol visto desde la Tierra.