coordenadas terrestres y celestes

ASTRONOMÍA Y SOCIEDAD

COORDENADAS TERRESTRES Y CELESTES

JAIRO ANDRÉS CHÁVEZ.

POPAYÁN 2012

2Coordenadas Terrestres y Celestes

CONTENIDO

TAMAÑO Y FORMA DE LA TIERRA

LINEAS PRINCIPALES DE LA ESFERA TERRESTRE

LATITUD Y LONGITUD DE UN PUNTO DE LA TIERRA

LOCALIZACIÓN DE UN PUNTO SEGÚN SU LATITUD Y LONGITUD

LATITUD Y LONGITUD


LA ESFERA CELESTE Y SUS COORDENADAS

ALTACIMUTAL

ECUATORIAL

TAMAÑO Y FORMA DE LA TIERRA

La Tierra es una esfera perfecta, aunque en realidad no lo sea. La superficie del planeta presenta desigualdades que le confieren un aspecto irregular.

El diámetro de la tierra en el Ecuador es de 12.756,5 kilómetros, mientras que el diámetro polar es de 12.713,7 kilómetros. Dichos datos indican un “aplanamiento” por los polos, considerado en 21,4 kilómetros en cada polo.

Hasta hace pocos años se la ha considerado como un “geoide” o bien como un “elipsoide” de revolución, que es el generado por el giro de una elipse alrededor de su eje menor.

Actualmente, por fotografías de satélites artificiales, se ha comprobado que la forma de la Tierra es más bien un “ovoide”, es decir, una esfera con aplanamiento en la parte Sur y un abultamiento en el polo Norte.



• Eje y Polos, El eje de la Tierra, es el diámetro alrededor del cual gira. Sus extremos se llaman Polos: Polo Norte y Polo Sur.

• Ecuador, Si dividimos la superficie de una esfera en dos partes iguales cada una de ellas llevaría una circunferencia máxima. El Ecuador es una circunferencia máxima perpendicular al eje de la Tierra. Divide a ésta en dos partes iguales llamados hemisferios: Hemisferio Norte la que contiene el polo Norte y Hemisferio Sur la opuesta.

• Paralelos, Son circunferencias menores paralelas al Ecuador. Hay infinitos paralelos, pero merecen especial atención los separados del Ecuador y de los Polos 23º-27’ ( valor de la declinación máxima del Sol= 23º-27’ ).Los separados del Ecuador 23º-27’ se llaman trópicos: Trópico de Cáncer el del Hemisferio Norte y Trópico de Capricornio el del Hemisferio Sur.Los separados 23º-27’ de los Polos se llaman círculos polares: Circulo Polar Ártico el del Norte y Circulo Polar Antártico el del Sur.


Meridianos, Los meridianos son circunferencias máximas que pasan por los Polos, por lo que son perpendiculares al Ecuador.Hay infinitos meridianos, pero destacaremos dos que se usan frecuentemente: el Meridiano del lugar y el Meridiano de Greenwich.

• Meridiano del lugar, El meridiano que pasa por el punto donde nos encontramos se llama “meridiano del lugar” .

•Meridiano de Greenwich, Al objeto de tomar punto de partida u origen de longitudes se adoptó universalmente el meridiano que pasaba por el observatorio de Greenwich (Inglaterra), por lo que se considera “Meridiano Cero”.




Todo punto en la superficie terrestre tiene una situación que viene determinada por su latitud y longitud. Estas medidas se dan en arco y equivalen a las medidas de los ángulos 1 y 2, si partiéramos del centro de la tierra y con respecto al plano del Ecuador, empezando a contar desde el meridiano de Grennwich, y respecto al plano del meridiano del lugar.

Latitud, Es el arco de meridiano del lugar contado desde el Ecuador hasta el paralelo del lugar, o simplemente hasta el lugar.

La latitud se mide desde el Ecuador y puede ser Norte o Sur, según el hemisferio donde se mida. Nunca valdrá más de 90º.

Todos los puntos situados en el Ecuador tienen latitud cero. Los Polos tienen latitud 90º.



· Longitud, Es el arco de Ecuador contado desde el meridiano de Greenwich hasta el meridiano del lugar.

Se cuente de 0º a 180º Este u Oeste según este a derecha o izquierda del meridiano Cero.

Los puntos del mismo meridiano tienen la misma longitud. El meridiano de Greenwich tiene longitud cero.



Conocidos los valores de latitud y longitud de un punto podemos situarlo en la Tierra fácilmente: a partir del meridiano de Greenwich y sobre el Ecuador llevamos el valor de la longitud hacia la derecha o izquierda según sea Este u Oeste. Sobre el punto que nos dé levantaremos el meridiano del lugar y sobre él, hacia arriba o abajo según sea latitud Norte o Sur, llevaremos el valor de la latitud y ello nos dará la situación del punto.

En las cartas haremos prácticamente lo mismo, pero nos será más fácil, ya que tomaremos la carta de la zona en que está el punto y partiendo de las escalas marginales de latitud y longitud trazaremos el meridiano y paralelo del lugar y la intersección será la situación del punto.

La latitud y longitud se llaman coordenadas terrestres.


LA ESFERA CELESTE

Y

SUS COORDENADAS


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En una noche clara, podemos ver cientos y cientos de estrellas a simple vista. La Tierra da vueltas alrededor del Sol, y aunque supuestamente las estrellas las veríamos desde otro ángulo, éste es demasiado pequeño como para que lo distingamos. Por eso hablamos de E s f e r a C e le s t e a esa esfera imaginaria situada en el infinito, en la cual vemos proyectadas las estrellas, planetas, galaxias, nebulosas... Los objetos de cielo profundo permanecen en esta esfera inalterable, a no ser que comparemos esta esfera con la que veamos dentro de miles de años. En cambio, para los planetas, asteroides, cometas, satélites y nuestra propia estrella, el Sol, va cambiando continuamente.

La esfera celeste es en realidad un sistema de coordenadas celeste, que tiene en el centro a nuestro planeta. Como sistema, nos permite saber las coordenadas de un objeto para un determinado momento. Si hemos comprendido el funcionamiento de las coordenadas geográficas para La Tierra, éstas no nos causarán mucho trabajo entenderlas.

Coordenadas Terrestres y Celestes

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Como veremos a continuación, hay dos tipos de coordenadas celestes: una que depende del lugar nuestro de observación, y el otro que es independiente del lugar, empecemos por el más facilito:

a lt a c im u t a l


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A L T A C IM U T A L

Para este sistema debemos saber dónde tenemos los cuatro puntos cardinales: norte, sur, este y oeste. También debemos conocer dónde está el horizonte, que es el círculo máximo que tiene como centro al observador (nosotros) y como circunferencia a los límites de lo que podemos llegar a ver. El zenit o cenit del sistema altacimutal es el punto que se encuentra encima de nuestras cabezas, y está formando un ángulo de 90º con respecto al círculo máximo del horizonte y el observador.Como coordenadas tiene 2: el azimut y la altitud (ver gráfico anterior).


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1. E l a z im u t e s u n á n g u lo q u e p u e d e v a r ia r e n t r e 0 y 3 6 0 , y q u e s e m id e a p a r t i r d e l n o r t e , e n º ºd ir e c c ió n N o r t e -E s t e -S u r -O e s t e .

3. L a a l t i t u d v a d e 0 a 9 0 ( á n g u lo s n e g a t iv o s º ºn o v a m o s a t e n e r p o r q u e e s t a r ía p o r d e b a jo d e l h o r iz o n t e , y p o r e l lo e s in o b s e r v a b le p a r a n o s o t r o s ) . E l á n g u lo d e la a l t i t u d lo e m p e z a m o s a f o r m a r d e s d e e l h o r iz o n t e e n d ir e c c ió n a l c e n i t ( é s t e c o r r e s p o n d e a u n a a l t i t u d d e 9 0 ) .º

E s t e s i s t e m a d e c o o r d e n a d a s e s b a s t a n t e u s a d o e n A s t r o n o m ía p a r a o b s e r v a c io n e s lo c a le s , p u e s s i p o s e e m o s u n p r o g r a m a d e A s t r o n o m ía , la s c o o r d e n a d a s a l t a c im u t a le s n o s la s d a e l m is m o . S o n c o o r d e n a d a s m u y in t u i t iv a s .

P a r a c o n c lu i r c o n e s t e s is t e m a , h a y q u e s e ña la r q u e a d e m á s d e l c e n i t , h a y o t r o p u n t o q u e t a m b ié n e s u s a d o , a u n q u e p o c o : e l n a d ir . E l n a d ir e s e l p u n t o o p u e s t o a l c e n i t , y q u e lo p o d e m o s o b t e n e r s ig u ie n d o la l ín e a c e n it -o b s e r v a d o r .


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E s t e s is t e m a e s e l u t i l i z a d o p a r a s a b e r la s c o o r d e n a d a s d e u n o b je t o c e le s t e in d e p e n d ie n t e m e n t e d e l lu g a r d e o b s e r v a c ió n .

L a e s f e r a c e le s t e s ig u e s ie n d o la m is m a q u e t e n ía m o s a n t e s , s a lv o q u e e n lu g a r d e t e n e r a l lu g a r d e l o b s e r v a d o r e n e l c e n t r o d e la m is m a , a h o r a t e n e m o s a la T ie r r a . S i m ir a m o s la t r a y e c t o r ia d e l S o l a lo la r g o d e l a ño , v e m o s q u e é s t e s e v a " d e s p la z a n d o " p o r la e s f e r a c e le s t e , a u n q u e e n r e a l id a d s o m o s n o s o t r o s lo s q u e n o s m o v e m o s e n t o r n o a l S o l . E s t a l ín e a q u e v a t r a z a n d o p o r la e s f e r a c e le s t e r e c ib e e l n o m b r e d e e c l íp t ic a , y t ie n e m u c h a im p o r t a n c ia e n la s c o o r d e n a d a s d e l s i s t e m a e c u a t o r ia l .

S i n o s f i j a m o s b ie n , e l S o l p a r e c e q u e r e c o r r e la s 12 c o n s t e la c io n e s d e l Z o d ia c o , y s i s o m o s l i s t o s , t a m b ié n v e r e m o s q u e la c o n s t e la c ió n d e O f iu c o s e r ía la d e c im o t e r c e r a d e l Z o d ia c o , p u e s e l S o l e s t á e n e s t a c o n s t e la c ió n d u r a n t e m e d io m e s . A s í p u e s , e l S o l r e c o r r e e s t a s c o n s t e la c io n e s : A r ie s , T a u r u s , G e m in is , C a n c e r , L e o , V ir g o , L ib r a , S c o r p iu s , S a g i t t a r iu s , C a p r ic o r n u s , A q u a r iu s , P is c i s y O f iu c o .

E C U A T O R IA L


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e c u a t o r ia l


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Ahora vayamos a los puntos importantes de la esfera celeste, aunque para ello nos vamos a servir de los conceptos que ya vimos para las coordenadas geográficas.


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Para empezar, proyectemos el ecuador a la esfera celeste, tarea que no es muy difícil (ver gráfico anterior). A esta nueva línea (si nos fijamos bien es un círculo máximo de la esfera celeste) la llamamos ecuador celeste.

Seguidamente debemos proyectar los polos norte y sur geográficos hacia la esfera celeste. Así obtenemos los polos celestes sur y norte.

Como era de esperar, el Hemisferio Norte Celeste corresponde con la zona superior de la esfera celeste delimitada por el ecuador, y el Hemisferio Sur Celeste es la zona inferior.

Si cogemos el ecuador celeste y la eclíptica, vemos que se cortan forzosamente en 2 puntos, los cuales si los unimos nos queda en el centro a la Tierra. Uno de estos puntos es llamado punto Aries o punto vernal (se representa por la letra griega gamma - γ).


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C u a n d o e l S o l p a s a p o r e s t e p u n t o , in ic ia s u r e c o r r id o p o r e l H e m is f e r io N o r t e C e le s t e . C o r r e s p o n d e a l 2 1 d e m a r z o , in ic iá n d o s e e l o t o ño e n e l H e m is f e r io S u r y la p r im a v e r a e n e l N o r t e . A u n q u e s e l la m e p u n t o A r ie s , a c t u a lm e n t e s e e n c u e n t r a s a l ie n d o d e la c o n s t e la c ió n d e P is c is , c o s a q u e h a r á p o r e l a ño 2 6 0 0 ( e s t o s e d e b e a q u e la in c l in a c ió n d e la T ie r r a n o s ie m p r e e s la m is m a ) .

E l p u n t o A r ie s e s t u v o e n la c o n s t e la c ió n d e A r ie s h a c e m á s d e 2 m i le n io s .

P o r o t r o la d o , e l p u n t o o p u e s t o s e l la m a p u n t o L ib r a , y a l ig u a l q u e p a s a c o n e l p u n t o v e r n a l , a c t u a lm e n t e s e e n c u e n t r a d e s p la z a d o p o r e l m is m o m o t iv o . S e e n c u e n t r a e n V ir g o , y s a ld r á d e é s t a p a r a e l a ño 2 5 0 0 a p r o x im a d a m e n t e . C u a n d o e l S o l p a s a p o r e s t e p u n t o , s e d ic e q u e e n e l H e m is f e r io N o r t e e s o t o ño , y e n e l S u r p r im a v e r a . E s t e e v e n t o o c u r r e e n e l 2 1 d e s e p t ie m b r e . Coordenadas Terrestres y Celestes

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S i h e m o s d e f in id o e s t o s c o n c e p t o s e s p o r la im p o r t a n c ia q u e t ie n e n a la h o r a d e lo c a l iz a r lo s c u e r p o s e n n u e s t r a e s f e r a c o n la s c o o r d e n a d a s e c u a t o r ia le s . V a y a m o s a l g r a n o :

A s c e n s ió n R e c t a ( A . R . ) - S e m id e d e s d e e l p u n t o A r ie s s ig u ie n d o la l ín e a d e l e c u a d o r c e le s t e . E s u n á n g u lo m e d id o e n g r a d o s , m in u t o s y s e g u n d o s ( v a d e s d e 0 a 3 6 0 ) , p o r lo q u e º ºp o d r ía m o s d e c ir q u e e q u iv a le a la lo n g i t u d t e r r e s t r e . A u n a s í, c o m ú n m e n t e lo m e d im o s e n h o r a s , m in u t o s y s e g u n d o s , d o n d e c a d a h o r a s e r ía e l r e s u l t a d o d e d iv id ir lo s g r a d o s t o t a le s ( 3 6 0 ) p o r la s h o r a s t o t a le s ( 2 4 ) : u n a h o r a e q u iv a le a 15 g r a d o s . L a s 0 h o r a s c o r r e s p o n d e r ía n a l p u n t o v e r n a l , la s 12 h o r a s a l p u n t o L ib r a , y la s 2 4 h o r a s d e n u e v o a l v e r n a l , h a b ie n d o r e c o r r id o t o d a u n a c i r c u n f e r e n c ia .

D e c l in a c ió n ( D e c ) - L a d e c l in a c ió n e s u n á n g u lo d e 0 a 9 0 q u e s e e m p ie z a a c o n t a r d e s d e e l ºe c u a d o r c e le s t e e n d ir e c c ió n h a c ia lo s p o lo s c e le s t e s . S i e l o b je t o s e e n c u e n t r a e n e l h e m is f e r io N o r t e C e le s t e , e l á n g u lo e s p o s i t iv o , p e r o s i s e e n c u e n t r a e n e l S u r , e l á n g u lo s e r á n e g a t iv o ( d e 0 a -9 0 ) . P o r s u p u e s t o , e l e c u a d o r ºc o r r e s p o n d e a 0 .º


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G R A C IA S


coordenadas terrestres y celestes

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