José Alberto Villalobos Morales|
villalobosjosealberto@gmail.com
Un observador en la Tierra puede considerar totalmente válido, para ciertos propósitos, especialmente los relacionados con la observación del firmamento que:
- Está en el centro del universo y que éste se extiende en todas direcciones.
Pero también, poco a poco, durante un año y entonces nos muestra durante las siguientes noches, diferentes regiones del cielo.
Observando la Luna, el Sol, los planeta, durante las ocultaciones (https://en.wikipedia.org/wiki/Occultation) de estrellas, los tránsitos (https://en.wikipedia.org/wiki/Transit_%28astronomy%29) de Mercurio y de Venus, y los eclipses, se puede concluir que: a excepción de los meteoros;
- La Luna es el objeto celeste más cercano.
- Venus y Mercurio a veces están más cerca que el Sol,
durante conjunciones
inferiores, (https://en.wikipedia.org/wiki/Conjunction_%28astronomy%29)
y otras veces al otro lado (conjunciones
superiores).
- Luego tendríamos el Sol y los demás planetas y
por último las estrellas, nebulosas, galaxias y otros cuerpos celestes.
Sin embargo, para el concepto de esfera celeste, estas distancias no tienen mucha importancia, o mejor, no las tomamos en cuenta, por ahora. - Nos parece que todos los
objetos, aún los satélites artificiales
están en la esfera celeste.
Siguiendo esta consideración se diseñan planetarios y se definen los sistema de coordenadas. - Todas las estrellas tienen movimiento propio (no están fijas a la esfera celeste).
- Sin embargo, este movimiento, visto desde la Tierra, es muy pequeño y por eso hablamos de estrellas fijas, girando con la esfera celeste.
No es necesario para el astrónomo aficionado, hacer correcciones en la posición de los astros, al menos para un período corto (nos 50 años).
- La esfera celeste gira uniformemente en torno a un eje que es el mismo eje de rotación de la Tierra.
- Pero como esta gira de Oeste
a Este (sentido antihorario), la esfera celeste gira de Este a Oeste (sentido
horario).
- A la mitad entre los polos celestesn está el ecuador celeste (https://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_equator), justamente encima del ecuador terrestre.
Rotación de la
esfera celeste
La esfera celeste gira en torno a la Tierra
diariamente, lo cual se comprueba fácilmente observando durante una noche el desplazamiento
de una determinada estrella.
Pero también gira anualmente, lo que puede verificarse
de varias maneras. La más simple consiste en registrar la altitud de una
determinada estrella, por ejemplo, cada 15 días a la misma hora. Estos dos movimientos de la esfera celeste son la consecuencia aparente del movimiento de rotación (https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_rotation)
de la Tierra en torno a su eje y del movimiento de revolución alrededor del Sol.
- La esfera celeste gira alrededor de un grado por día (360°/365 días).
La observación durante una noche le permitirá concluir que debido al movimiento de rotación de la Tierra:
- La
esfera celeste gira quince grados por hora (360°/24 horas).
- Una estrella sale (o se oculta) por el horizonte, una hora más temprano cada quince días.
- ¡Cuatro minutos, cada día!
¿Cuánto cielo
se puede observar en una noche de observación?
Depende de la latitud del observador y desde luego de la fecha, pues hay una
buena diferencia entre el número de horas de oscuridad entre un día cercano al solsticio del Norte (21 de junio ) y un día cercano al solsticio del Sur (21 de diciembre).
Además, debe tomar en cuenta el período entre el final del crepúsculo astronómico vespertino (https://en.wikipedia.org/wiki/Twilight),
cuando el Sol está a 18° bajo el
horizonte y el inicio del crepúsculo astronómico matutino; digamos que entre
las 19:30 horas y las 4:30 de la mañana, unas nueve horas.
Con cielo claro y un horizonte plano y despejado, tenemos a disposición unos
180° en cualquier momento.
Si a esto se le agrega el resultado de esas 9
horas de rotación de la esfera celeste, que equivalen a otros 135°, podemos
afirmar que en condiciones ideales ese observador podría
tener a su disposición unos 7/8 de la esfera celeste en una noche perfecta.
Observando
desde el polo norte
Desde allí solo se pueden ver los astros que están en el
hemisferio norte de la esfera celeste. Polaris estaría en el cenit
(el punto sobre la cabeza del observador, a una altitud de 90° sobre el horizonte).
- Las estrella del hemisferio norte no se ocultarían,
todas se mantendrían girando circumpolares,
cada cual a una altitud fija sobre el horizonte.
- Podría perfectamente usar algunas de las líneas imaginarias entre estrellas de las constelaciones boreales, como un gran reloj sideral.
- En el día del equinoccio el Sol estará en el horizonte como en un indeciso amanecer (o atardecer) de 24 horas.
- Más interesante aún, cuando el Sol tenga la declinación apropiada (Norte o Sur según el hemisferio), durante la primavera y el verano, se mantendrá sobre el horizonte (a no más de 23,5° de altura), en un pálido día de unos seis meses.
- Por el contrario, en otoño e invierno, el Sol nunca se elevará sobre el horizonte, como en una larga noche de seis meses.
- La observación desde el polo sur es análoga.
Observando desde el ecuador
- Polaris estaría en el horizonte, coincidiendo con el punto norte geográfico y todo el cielo estaría
disponible cada 24 horas.
Durante los equinoccios el Sol pasará a medio día por el cenit.
Observando
desde latitud 10° Norte (¡Costa Rica!)
- La altitud del polo norte celeste (o de a estrella Polaris) sobre el horizonte es exactamente el mismo número de grados que la latitud del observador.
También puede medirse la altitud de Polaris usando un transportador con un visor (un angosto tubito) y una plomada.
Para este observador, la estrella Polaris que no es fácil de visualizarn algunas veces; por su poca luminosidad (magnitud 1,99) y también porque su altitud es justamente 10°, apenas encima de las montañas y tal vez metida entre las nubes bajas.
Por medio de las indicadoras del gran sartén en Ursa Major (https://en.wikipedia.org/wiki/Ursa_Major).
Por medio del cuadrilátero de Cassiopeia (https://en.wikipedia.org/wiki/Cassiopeia_%28constellation%29).
Desde Costa Rica no vemos nunca el Polo Sur C, pero tenemos la oportunidad de observar, en algún momento, astros con una declinación (https://en.wikipedia.org/wiki/Declination) entre +90° (noventa grados norte) y -80° (ochenta grados sur), unos 17/18 del cielo.
La Eclíptica
La órbita de
la Tierra en torno al Sol se denominada la eclíptica.
(https://en.wikipedia.org/wiki/Ecliptic). Al proyectarse sobre la esfera
celeste, no coincide con el ecuador celeste.
Estos dos
círculos imaginarios se interceptan en dos puntos denominados equinoccios.
Un observador que mira hacia el Sol (¡cuidado!), verá que este se
mueve sobre la eclíptica en un año.
Todos los fenómenos relacionados con los planetas del Sistema Solar (conjunciones, ocultaciones, oposiciones, etc.) ocurren en una banda de unos 8° a ambos lados de la eclíptica, por lo que conocer su trayectoria, o al menos las trece constelaciones por las que pasa, es de suma importancia.
- La eclíptica es la línea central del zodiaco. (http://dionysia.org/astrology/sun-signs.html).
- El Sol cruza el ecuador de Sur a Norte alrededor del
21 de marzo de cada año.
- El cruce de
Norte a Sur ocurre alrededor del 21 de setiembre.
- El ángulo entre la eclíptica y el ecuador para estas dos fechas es 23,5°.
- En los solsticios, cuando el Sol tiene declinación 23,5°, la eclíptica es paralela al ecuador.
Altitud y
azimut
- El cenit es el punto en la esfera celeste que está verticalmente sobre la cabeza del observador. El nadir es el punto opuesto.
- El horizonte es el círculo máximo sobre la esfera celeste, que está entre el
cenit y el nadir.
Este es el horizonte astronómico, que está centrado cada observador en un plano tangente a la Tierra. Es diferente del horizonte visible (el contorno irregular de las montañas donde se juntan la Tierra y el cielo). - El meridiano del observador es el círculo máximo en la esfera celeste, que pasa por los dos polos celestes y el cenit. El meridiano siempre encuentra al horizonte en el punto norte y en el punto sur.
- Sobre el meridiano los astros alcanzan su punto más alto, denominado culminación superior.
- Cuando el sol cruza el meridiano es el mediodía solar local (¡en promedio, las 11:36 para Costa Rica!)
La altitud se mide de 0 a 90°, tomándose negativa si el astro está bajo el horizonte. El azimut se mide de 0 a 360°.
El ecuador celeste encuentra al horizonte en los puntos Este (A= 90°) y Oeste (A= 180°) del observador.
La altitud y el azimut de un astro varían constantemente, debido a la rotación de la esfera celeste. Sin embargo, la inclinación del ecuador celeste con respecto al horizonte es constante (unos 80° para Costa Rica).
Constelaciones
- Una constelación es simplemente una ventana delimitada (¡arbitrariamente!), desde la cual podemos ver una parte del universo.
Las constelaciones no son entes físicos, son divisiones
imaginarias, con fines de clasificación y observación.
En las constelaciones podemos encontrar estrellas de todo tipo, dobles, triples y múltiples, enanas, gigantes
y supergigantes, asociaciones estelares, cúmulos globulares y abiertos,
nebulosas, galaxias, pulsares, quásares, fugaces meteoros, errantes cometas,
asteroides, y desde luego planetas en las constelaciones por donde pasa la
eclíptica.
- Cualquier objeto en el cielo, en un momento dado, está en una y solo una constelación.
Los asterismos (grupo de estrellas de una constelación, unidos por líneas imaginarias) son útiles para reconocer rápidamente las partes más notables (más visibles) de una constelación, y de allí proceder a la observación del objeto de interés.
Por eso memorizamos:
- el gran sartén en UrsaMajor,
- la cafetera en Sagittarius,
- el gran cuadrado en Pegasus,
- el arado en Orion,
- el delineado escorpión para la constelación Scorpius, o
- el signo de pregunta invertido para Leo.
Las constelaciones tienen diferente tamaño, las tres más grandes son Hydra (1302,8 grados2), Virgo (1294,4 grados2) y Ursa Major (1279,7 grados2).
Las tres más pequeñas son Sagitta (79,9 grados2), Equuleus (71,6 grados2) y Crux (68,4 grados2).
En este sitio de la Unión Astronómica Internacional (http://www.iau.org/public/themes/constellations/), encuentra los mapas de las 88 constelaciones.
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