Grupo Astronomía
ASTRONOMÍA DE POSICIÓN.
Por: Fernando Franco Blü.
En los comienzos, la
imagen que se hacía el
hombre del cielo estrellado,
era como un telón que
contenía a todas las estrellas,
de forma esférica cubriendo
todo el límite de nuestra
visión.
Esta interpretación del
cielo observado a simple vista,
es la que responde a nuestra
natural intuición. Además es la
visión que tenían también los
sabios antiguos, sobre el cielo,
como la visión Aristotélica de
una esfera que contenía a
todas las estrellas, postulado
de igual forma hasta los tiempos de Copérnico.
En la actualidad, se sabe muy bien que las estrellas no están contenidas en
una esfera que rodea la Tierra, sino que están todas a muy diferentes distancias.
El suponer que todas estuvieran contenidas en una esfera, significa que sus
distancias a nosotros es para todas, la misma, cosa, que dista mucho de ser la
realidad.
Horizonte de Observador:
La sensación que tenemos al observar el horizonte, es una línea recta que
abarca toda la inmensidad del panorama que estamos observando. Si lográramos
distanciarnos suficientemente desde la superficie de la Tierra hacia arriba,
veríamos que se empieza a notar la curvatura de la Tierra. Más; en la realidad del
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panorama que habitualmente
observamos,
sólo
vemos
desde la superficie, una línea
recta, siempre que el terreno
sea plano, como cuando
observamos el océano, pues
en nuestro país el horizonte se
ve delineado por los cortes de
los
cerros
de
ambas
cordilleras que nos rodean.
Ahora, si consideramos
el corte de esa esfera
imaginaria que rodea a
nuestro
planeta
y
que
contiene a las estrellas en dos
partes: una, la que queda sobre nuestra cabeza a partir de la línea del horizonte y
dejamos la otra semiesfera bajo esta, podemos establecer que todas las estrellas
que tenemos a la vista son las que se encuentran sobre el horizonte del
observador y las que se encuentren bajo el horizonte, serán imposible verlas, pues
nos tapará la superficie de la Tierra.
Cabe destacar, que la línea de corte para separar ambas semiesferas, de
esta que denominaremos Esfera celeste, podemos practicarla pasando dicha línea
por el centro de la Tierra, como también podemos pasarla en forma tangente a la
superficie de la Tierra, en el punto donde nos encontremos, pues la distancia
desde el centro de la Tierra al punto donde nos encontremos, comparada con la
distancia a las estrellas, es
insignificante.
De modo que las estrellas,
que se encuentren sobre el
horizonte
serán
visibles
al
observador, como A que es visible a
un observador situado en el
horizonte 1, y las estrellas B y C,
son invisibles para él. En cambio, un
observador situado en el horizonte 2
pude observar las estrellas A y B,
sin embargo le resulta imposible
poder ver la estrella situada en la
posición C.
Así, según el punto de la
Tierra donde nos encontremos, las estrellas que podemos ver, estarán limitadas
por esta línea del horizonte.
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Cenit y Nadir:
Hay dos puntos
relevantes de la esfera
celeste
que
necesariamente debemos
considerar: uno de ellos es
el llamado cenit, que es el
punto en la esfera celeste,
que
queda
ubicado
exactamente sobre nuestra
cabeza. Se puede bajar
una perpendicular desde
este punto, según una
plomada
y
caería
exactamente en el lugar
donde estamos parados.
Este punto ocupa el centro
de la semiesfera celeste que determinamos según nuestra ubicación.
Por otro lado, el Nadir, es el punto que queda determinado en posición
opuesta al anterior, es decir, se encontraría bajo nuestros pies, en la posición
contrapuesta al cenit. Se forma de la prolongación de la línea que une el Cenit,
nuestros pies, y pasa hacia abajo, encontrándose al otro lado de la esfera celeste.
¿Cómo influye la ubicación que tengamos en el sitio de observación,
en relación a la trayectoria aparente que tendrán las estrellas en el cielo?
La observación que podamos realizar desde algún punto de la tierra, de
nuestro cielo estrellado, es esencialmente diferente si observamos con atención.
La trayectoria que seguirán los astros, será diferente para una persona
situada en el polo, para una situada en el ecuador y para una situada como
nosotros, en una latitud intermedia.
Nos dedicaremos a estudiar ahora, como serían estas trayectorias
aparentes en la esfera celeste para estos tres observadores en que hemos
separado los posibles caminos o trayectorias de las estrellas.
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a) Para una persona situada en el Polo:
Una persona que
esté situada en el polo,
observará que el cenit
coincide con el llamado
Polo Sur celeste (Visto
desde nuestro hemisferio),
por lo tanto, la línea que
baja desde el cenit , hasta
los pies del observador,
coincide exactamente con
el eje de rotación de la
Tierra.
De modo, que la
tierra al rotar, hará que un
punto de la esfera celeste,
describa en esta esfera,
una circunferencia, paralela a la línea del horizonte. Si suponemos que
la estrella se aleja un cierto
ángulo , desde la línea
que une el cenit con
nuestros pies, y la Luna, se
aleja desde ese mismo eje,
un ángulo , veremos a
ambos astros, describir
una circunferencia completa en la esfera celeste.
Estas circunferencias serán concéntricas con el
cenit como centro.
Obviamente,
para
un observador situado en
el polo, resulta imposible ver todas las estrellas que se encuentran bajo su
horizonte, es decir, puede ver sólo la mitad del cielo.
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b) Para una persona, situada en el Ecuador:
Debemos considerar a este
observador, como una persona
privilegiada, ya que debido al
movimiento de rotación de esta,
puede tener acceso a todo el cielo
a través del año. De hecho,
pueblo precolombinos existentes
en Ecuador tenían un bóxervatorio, justo en la línea del
Ecuador, par tener acceso a todo
el cielo. El nombre de esta ciudad
era CATEQUILLA.
De hecho, el cenit, coincidirá en todo momento con el
Ecuador Terrestre, proyectado
hacia la esfera celeste, es decir,
el Ecuador celeste. Así que un
observador
situado
en
el
Ecuador, verá que las estrellas
siguen trayectorias que describen
exactamente una semicircunferencia,
marcando
ángulos
rectos en su salida y puesta, es
decir con la línea del horizonte.
De
esta
manera,
el
observador situado en esta
latitud, puede observar todo el
cielo estrellado a medida que va
transcurriendo el año.
c) Para una persona situada en una latitud intermedia como nosotros:
Para una persona situada en una latitud como la nuestra, que se puede
llamar intermedia entre el polo y el ecuador, la trayectoria que ve este observador
de las estrellas, debido al plano del Ecuador inclinado en que está situado, es una
trayectoria inclinada. La trayectoria que les puede apreciar a las estrellas, es un
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arco de circunferencia que
estará tan inclinado como sea
el valor de la latitud en la que
se encuentre.
Por supuesto que esta
es la perspectiva más común,
que tenemos los habitantes de
la Tierra, acerca de las
trayectorias que presentan las
estrellas, debido a que la
población se sitúa más bien
en su mayoría en latitudes
intermedias entre el polo y el
ecuador.
Una estrella o cualquier
punto en el cielo, describirá
entonces un arco que estará
inclinado, dependiendo de la
latitud donde nos encontremos.
Estrellas Circumpolares:
En la figura de más arriba, queda de
manifiesto
que
la
estrella
ahí
representada no se va a poner bajo el
horizonte. Es decir, va a describir
siempre una circunferencia sobre el
horizonte, de modo que se puede ver a
toda hora, siempre que las condiciones
de ausencia de luz lo permitan. Así,
también podemos encontrar, estrellas
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que describen circunferencias, bajo el horizonte del observador. En este último
caso también se llaman circumpolares, pero del otro hemisferio. Estas, nunca es
posible verlas desde el hemisferio del observador y por lo tanto para él, no salen
nunca.
¿Cómo se mueve el Sol en la esfera Celeste?
Baste decir respecto del movimiento
de traslación de la
tierra alrededor del Sol,
que
éste,
como
cualquier otra estrella,
describe un arco de
circunferencia en el
cielo, cuya trayectoria
quedará también definida por la latitud en que se encuentre nuestro observador.
La tierra en su movimiento anual en órbita alrededor del Sol, que es una
trayectoria muy cercana a una circunferencia, permitirá en distintos periodos del
año ver al Sol seguir aparentemente, diversas trayectorias por el cielo.
Si supusiéramos que el eje de nuestro planeta, coincide con la
perpendicular al plano de la órbita de la Tierra en torno al Sol, y que determina el
llamado plano que contiene a la Eclíptica (Trayectoria aparente del Sol en la
esfera Celeste), nos encontraríamos que el Sol, se vería desde los puntos
indicados en el principio de este capítulo en:
a) Polos: El Sol describiría círculos concéntricos y paralelos al plano
de su órbita .
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El Sol, se
vería
desde
el
Ecuador, describiendo un arco perpendicular a la línea del
horizonte en todo
momento.
Para una latitud intermedia como
la nuestra, la posición del Sol obedecería a unos arcos
de
circunferencia
inclinados, respecto
de la horizontal, alcanzando en algún
periodo el Sol, su máxima altura, y otro en que es mínima esta altura. Culturas
antiguas, ya ocupaban esta regularidad del Sol, incluso para construir grandes
observatorios.
El Ecuador Celeste:
Este es uno de los círculos
máximos que se hacen necesario
definir, para luego referir a él, unos
sistemas de Coordenadas. Es tan
simple como afirmar que es el
Ecuador terrestre, proyectado hacia
la esfera celeste, hasta que la corte.
Lo importante, es que este
círculo máximo llamado Ecuador
Celeste, coincide con la línea del
horizonte en los polos, es vertical
para una persona situada en el
Ecuador y tiene una inclinación
intermedia, para una persona que
viva en un lugar de latitud intermedia
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Es importante destacar, que siempre el ángulo formado entre el círculo del
ecuador celeste y el cenit, corresponde a la latitud del lugar, donde se encuentre
el observador.
La Eclíptica:
Este es otro de los círculos máximos que tienen mucha importancia para la
posterior definición de coordenadas. Se puede definir como la trayectoria aparente
del Sol en la esfera celeste. Pero; en realidad es la Tierra la que se mueve en su
órbita, para definir esa aparente trayectoria del Sol.
Comencemos primero, haciendo las cosas más fáciles y quitándole el
ángulo de inclinación del eje terrestre, para que sea este eje, perpendicular a la
órbita de la Tierra. Si fuera así, tal como muestra la figura de arriba, el eje de
visión desde la Tierra, generaría la línea media, producto de las sucesivas
posiciones del Sol en la esfera celeste. Esta línea, formada sumando todas las
posiciones consecutivas del Sol en un año, recibe el nombre de Eclíptica.
Pero
para
hacer el problema
más realista, consideremos ahora, el
ángulo de inclinación que tiene la
Tierra, respecto de
un
eje
perpendicular a su órbita
alrededor del Sol,
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de aproximadamente 23,45º.
También recordemos que ese ángulo es fijo respecto de toda una órbita
alrededor del Sol.
Si consideramos la Tierra en dos de sus posiciones respecto del Sol, a
través del año, podemos apreciar que en el punto 1, (de la figura de abajo), la
tierra se encuentra orientada en la posición opuesta al Sol. Entonces, el Sol queda
ubicado por debajo del Ecuador Celeste y si lo proyectamos por el cielo, quedará
ubicado en la posición 1’. En la posición 2, la Tierra está inclinada hacia el Sol. En
tal caso, la eclíptica queda sobre el Ecuador celeste.
Estos dos círculos máximos, tienes dos puntos de intersección, uno de los
cuales se denomina Punto Aries, o Punto vernal, o Equinoccio Vernal, que
corresponde al origen del sistema de coordenadas Ecuatoriales.
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Las Constelaciones en la esfera Celeste:
De acuerdo a las creencias que datan de muchos cientos de años atrás,
las estrellas es suponían a igual distancia, contenidas en una esfera, tal como
dijimos al comienzo, más; por razones de índole práctico, se mantiene esa
configuración con el objeto de ubicar más fácilmente esta asociación de estrellas
en el cielo y objetos interesantes en su sector.
Es así, como un conjunto de estrellas, que rodean a la trayectoria aparente
del Sol en la esfera celeste, constituyen los 12 sectores donde se reparten las
constelaciones del zodíaco.
Dependiendo
de
la
época del año en que se
encuentre un hemisferio,
se darán consecutivamente, las posibilidades
de ver, en
distintas
épocas del año, variadas
estrellas y objetos.
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