LA ESFERA CELESTE Y SISTEMAS DE COORDENAS.

La esfera celeste, es decir, el universo presenta apariencias esféricas, desde cualquier lugar que se lo observe. Lo que comúnmente llamamos cielo, es una semiesfera con su base en la Tierra. Si imaginamos a la esfera terrestre transparente, nos permitiría observar la otra semiesfera con la misma base, la cual integraría con la anterior toda la esfera celeste.
La representación más perfecta de la esfera celeste se ha logrado mediante los planetarios, con aparatos de óptica especializados se proyecta mediante una pantalla gigante en el techo del planetario con proporciones especiales y el observador puede ver lo mismo que observaría una noche estrellada en una hora determinada y en una zona oscura.
DEFINICION DE LA ESFERA CELESTE: es la representación convencional del cielo como una envoltura esférica sobre la cual aparecen proyectados los astros, el centro de esta esfera corresponde al lugar en el que se ubica el OBSERVADOR.
DISTANCIA APARENTE: en astrometria, indica los grados que mide el arco de la esfera celeste que pasa por un par de estrellas. La distancia aparente entre dos astros está dada por su distancia angular medida sobre la esfera celeste.
DIAMETRO APARENTE: Es la separación angular de dos visuales que se apuntan a los extremos de un diámetro del disco aparente del 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 proporcional a sus diámetros verdaderos.




ELEMENTOS ASTRONOMICOS.
La palabra horizonte significa “el contorno”, esto es, el límite del paisaje donde la esfera celeste parece cortar a la Tierra. El horizonte astronómico es el círculo en el cual la esfera celeste es interceptada por el plano que pasa a través del observador y es siempre perpendicular a la dirección de la gravedad local.
Podemos clasificar distintos tipos de horizonte: el horizonte racional, que pasa por los ojos del observador, el horizonte matemático, tangente a la superficie de la Tierra; por último podemos agregar el horizonte sensible, determinado por la línea de contacto de la superficie terrestre con la superficie cónica tangente al globo terrestre.
Los polos de un horizonte son las intersecciones de la vertical del lugar con la esfera celeste, estos polos se conocen como Cenit (Z) y Nadir (N). El Cenit se encuentra por encima del horizonte y el Nadir por debajo, invisible al observador.
La proyección del ecuador terrestre, divide la recta en dos partes llamadas hemisferios, proyectados en la esfera celeste se denomina ESCUADOR CELESTE, este plano define análogamente dos hemisferios celestes.
Un círculo vertical es el que pasa por el polo celeste elevado, se trata del meridiano del lugar. Este círculo contiene ambos polos celestes y como es un plano vertical contiene al Cenit y al Nadir y es perpendicular al horizonte.

EL 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.
Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.

Los únicos puntos de la esfera celeste que permanecen fijos son los polos celestes; todos los demás, y las estrellas con ellos parecen girar en círculos concéntricos alrededor de aquéllos. El polo norte celeste está situado sobre el punto cardinal norte a una altura que coincide con la latitud del observador. En el polo norte un observador vería la Estrella Polar en el cenit. Para un observador situado en el ecuador terrestre, el polo norte está sobre el horizonte. A latitudes intermedias, por ejemplo a 40º, el polo celeste se encuentra a una altura de 40º sobre el horizonte.
Entre las estrellas más próximas al polo norte, la más fácilmente visible es la Estrella Polar, que se encuentra a un grado de éste, y describiendo un círculo alrededor de él. El radio de dicho círculo es unas dos veces el diámetro angular nuestra Luna.
Se llaman estrellas circumpolares para una determinada latitud aquellas estrellas que describen un círculo completo alrededor del polo celeste sin quedar bajo el horizonte en ningún momento, por lo que son siempre visibles.
El resto de las estrellas incluido el Sol y los planetas describen sólo parte de un círculo, cortando al horizonte en dos puntos: el orto y el ocaso.
En este movimiento diurno las estrellas conservan sus posiciones participando toda la esfera celeste de dicho movimiento.

ASPECTOS DEL CIELO A DIFERENTES LATITUDES
Al pasar de un hemisferio a otro, algunos grupos de estrellas dejan de verse al traspasar el ecuador terrestre, apareciendo otros nuevos. Asimismo, estrellas que describían una pequeña trayectoria, ahora aparecen dibujando un camino más largo y a una altura mayor.
Todas las estrellas describen círculos inclinados respecto al plano del horizonte. Solo las estrellas en las cercanías del polo elevado presentan trayectorias completas arriba del horizonte y forman el grupo de astros siempre visibles: son las estrellas circumpolares. Hay astros circumpolares, permanentemente invisibles por hallarse cerca del polo, se mueven siempre por debajo del horizonte.
Para un observador situado sobre el ecuador terrestre, la esfera que observa se denomina ESFERA RECTA.
Las estrellas se mueven en planos paralelos con respecto al ecuador, y perpendiculares al horizonte. Determinan una igualdad entre el arco diurno (visible) y la porción de arco invisible (arco nocturno).
Un observador en cualquiera de los polos terrestres, solo serán visibles los astros situados en el mismo hemisferio en que se encuentra. Esa ubicación se denomina ESFERA PARALELA.
Los astros que se hallan por encima del ecuador describen círculos paralelos al horizonte, resultando todos circumpolares, por el contrario, los astros situados bajo el ecuador, serán permanentemente invisibles.

COORDENADAS CELESTES

Son el conjunto de valores que, de acuerdo con un determinado sistema de referencia, dan la posición de un objeto en la esfera celeste. Existen diversas coordenadas celestes según cuál sea su origen y plano de referencia. Una primera clasificación, en dos grandes grupos, atiende si se trata de coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas.

SISTEMA HORIZONTAL
• Tiene al horizonte celeste como plano fundamental.
• Se define una coordenada llamada Acimut que queda determinada por el ángulo formado entre la meridiana del lugar y la intersección del círculo vertical que pasa por el astro.
• El Acimut se mide tomando el punto cardinal S como origen y con sentido hacia el N pasando por el O. Se mide en grados.
• La altura (h) se mide sobre el círculo vertical que contiene al astro y desde el horizonte. Esta segunda coordenada queda definida por el ángulo que forma la visual al astro con el plano del horizonte.
• El arco complementario de la altura se suele usar como coordenada también, se define así la DISTANCIA CENITAL.
• La altura también se mide en grados. Es positiva si el astro se encuentra por encima del horizonte y negativo en caso contrario.

SISTEMA ECUATORIAL LOCAL
• Tiene como plano fundamental al ecuador celeste.
• La primera coordenada de este sistema s denomina ANGULO HORARIO, que es el arco sobre el ecuador celeste, comprendido entre el meridiano superior del lugar y el círculo horario que pasa por el astro.
• El ángulo horario se mide tomando como punto de origen la intersección del meridiano del lugar con el ecuador y en sentido retrogrado, es decir, de E a O. Se mide en unidades horarias.
• La segunda coordenada, es la DECLINACION, definida como el arco formado entre la visual dirigida al astro y el plano del ecuador celeste.
• En algunos casos es sustituida por otra coordenada, DISTABCIA POLAR que se define como su complemento.
• La DECLINACION se mide desde el ecuador celeste de 0º a 90º, es negativo en el hemisferio S y positivo en el N.


ECLIPTICA
La Eclíptica 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 εκλειπτική, relativo a los eclipses.
Plano de la Eclíptica se denomina al plano medio de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.1 Contiene a la órbita de la Tierra alrededor del Sol y, en consecuencia, también al recorrido anual aparente del Sol observado desde la Tierra. Este plano se encuentra inclinado unos 23º 27' con respecto al plano del Ecuador terrestre.