Curso 2007-2008

SISTEMAS  DE  COORDENADAS  ASTRONÓMICAS
 

            A localización na bóveda celeste dos obxectos astronómicos esixe establecer un adecuado sistema de referencia.

            No sistema de coordenadas esféricas, bastan tres parámetros: r , f  e  q , para determinar exactamente a posición dun punto do espazo onde  r  representa a distancia á orixe de coordenadas, e  f  e  q son os ángulos que indican a dirección do punto respecto á orixe.

            As coordenadas xeográficas utilizan un círculo fundamental, o ecuador terrestre, e un eixe fundamental, o eixe Norte–Sur de rotación do planeta. Fixando un meridiano como referencia (o de Greenwich) poden xa medirse as dúas coordenadas xeográficas, a lonxitude, de 0º a 180º Oeste  e de 0º a 180º Este do meridiano de Greenwich, e a latitude, de 0º a +90º latitude norte, e de 0º a –90º latitude sur.

            Tanto nas coordenadas xeográficas como nas astronómicas, a distancia á orixe resulta superflua; no caso das coordenadas xeográficas porque os puntos a posicionar atópanse sobre a superficie terrestre, e no caso das astronómicas porque, en principio, non se coñecen con adecuada exactitude os obxectos a posicionar na observación da bóveda celeste.

            Por esta razón basta en xeral con dous parámetros, representativos de lonxitudes de arco, para indicar a dirección da posición dos obxectos. Estes parámetros ou coordenadas son sempre medidos sobre círculos máximos perpendiculares da esfera celeste e coñécense como coordenada ascendente ou lonxitudinal e coordenada declinante ou latitudinal. Para medir estas dúas coordenadas é preciso ter algún eixe ou algún punto de referencia.

            No caso das coordenadas xeográficas, miden con bastante exactitude a localización de calquera punto da superficie do planeta, independentemente dos movementos da Terra e da posición do observador, pero, non obstante, non ocorre o mesmo nas coordenadas astronómicas, onde teriamos que distinguir entre sistemas de coordenadas astronómicas locais, cuxas medidas dependen da posición do observador e sistemas de coordenadas astronómicas non locais, onde se pretende que a posición do observador non inflúa na medición da dirección dun astro.

            Todos os sistemas de coordenadas astronómicas usan como elementos de referencia para a medida dos ángulos un plano e un eixe perpendicular ao mesmo, que acostuman chamar plano fundamental  e  eixe fundamental  do sistema. O círculo onde o plano fundamental corta a esfera celeste é o ecuador celeste respecto ao plano, e os puntos onde o eixe fundamental corta a esfera denomínanse polos celestes respecto ao eixe fundamental.

            As coordenadas de cada punto da esfera mídense sobre círculos paralelos ao plano fundamental (coordenada ascendente) e sobre círculos máximos perpendiculares ao plano fundamental e que se coran nos polos do eixe fundamental (coordenada declinante).

            Finalmente é preciso fixar un sentido, un orden, para a medición de ambas coordenadas.

            O que caracteriza os diferentes sistemas de coordenadas astronómicas é a elección do plano fundamental e do seu eixe perpendicular, o eixe fundamental por onde pasan os círculos máximos meridianos sobre os que se mide a coordenada declinante e que á súa vez, delimitan perpendicularmente a medición da coordenada ascendente. A coordenada ascendente mídese sobre o círculo fundamental do sistema de referencia.

            Así, o plano fundamental pode ser calquera dos planos característicos, xeralmente de simetría, das estruturas ou obxectos masivos que observamos ou ben o plano observable dende o lugar onde nos atopamos:

·               Plano ecuatorial da Terra.

·               Plano da eclíptica.

·               Plano de simetría da Vía Láctea.

·               Plano do horizonte visible no lugar de observación.

            Con cada plano fundamental queda inmediatamente definido o eixe fundamental, e polo tanto, os polos referidos ao eixe fundamental. Co cal, tamén sabemos xa sobre que arcos deben medirse as coordenadas correspondentes, tanto declinante como ascendente. O seguinte paso consiste en definir a orixe e o sentido da medición das coordenadas astronómicas, para o cal haberá que elixir:

·               Para a coordenada ascendente: un meridiano orixe para o inicio da medida e o seu sentido de medición.

·               Para a coordenada declinante: xeralmente a orixe é o círculo que define o ecuador celeste respecto ao plano, nun sentido que pode ser cara ao Norte (medida positiva de 0º a 90º) ou cara ao Sur (medida negativa de 0º a – 90º)

COORDENADAS ASTRONÓMICAS ALTACIMUTAIS (HORIZONTAIS):

Plano fundamental: o plano do horizonte accesible ao observador.

Eixe fundamental: a vertical do lugar (eixe Cénit–Nadir).

Coordenadas: Acimut e Altura.

            O acimut é a medida do ángulo que o observador ve comprendido entre o punto PN (intersección do plano do horizonte co meridiano do lugar) e o punto PA  (intersección do plano do horizonte co círculo máximo que pasa polo Astro e polo Cénit). Mídese tomando como sentido positivo o das agullas do reloxo, dende o punto PN cara ao punto PA (de 0º a 360º).

            A altura  é a medida do ángulo que o observador ve comprendido entre a dirección do astro e a dirección do punto PA. Mídese en sentido positivo dende o punto PA cara ao Astro (de 0º a 90º). O complemento da altura a 90 denomínase distancia cenital.

            Nas coordenadas altacimutais todos os círculos máximos (meridianos do lugar) pasan polo cénit do observador. Estes círculos máximos chámanse círculos do acimut. Os círculos paralelos ao plano horizontal, chámanse círculos de altura.

COORDENADAS ASTRONÓMICAS HORARIAS  (ECUATORIAIS LOCAIS):

Plano fundamental: o plano ecuatorial da Terra.

Eixe fundamental: eixe Norte–Sur celestes.

Coordenadas: Ángulo horario e Declinación.

            A orixe do ángulo horario é o punto sur do observador, é dicir, a intersección da meridiana do lugar (pasa polo cénit do observador e polo polo norte celeste) co círculo ecuatorial.

            Ángulo horario: de 0 horas a 24 horas no sentido das agullas do reloxo.

            Declinación: de 0º a 90º cara ao polo norte celeste, e de 0º a –90º cara o polo sur celeste.

COORDENADAS ASTRONÓMICAS ECUATORIAIS:

Plano fundamental: o plano ecuatorial da Terra.

Eixe fundamental: eixe Norte–Sur celestes.

Coordenadas: Ascensión recta e Declinación.

            A orixe da medida da ascensión recta é o punto aries ou punto vernal (equinoccio de primavera), que é o nodo ascendente na intersección do plano ecuatorial da Terra co plano da Eclíptica.

            Ascensión Recta: de 0 horas a 24 horas en sentido contrario ás agullas do reloxo.

            Declinación: de 0º a 90º dende o círculo ecuatorial cara ao polo norte celeste, e de 0º a –90º dende o círculo ecuatorial ata o polo sur celeste.

            A Eclíptica é o plano que contén a órbita da Terra arredor do Sol e tamén a liña aparentemente percorrida polo Sol ao longo dun ano respecto do fondo inmóbil das estrelas. Como o eixe de xiro da Terra ten unha inclinación de 23º27’ entón o Ecuador terrestre e a eclíptica forman entre si ese mesmo ángulo.

            Os planos do ecuador terrestre e a eclíptica córtanse nunha recta que sinala a dirección do Punto Aries  ou  Punto Vernal  (g) . É o punto no que o Sol pasa do hemisferio sur ao norte, cousa que ocorre sobre o 21 de marzo (iniciándose a primavera no hemisferio norte e o outono no hemisferio sur). Agora o punto Aries non se atopa na constelación Aries (coma cando foi calculado por primeira vez) senón que na de Pisces. O punto diametralmente oposto é o Punto Libra.

COORDENADAS ASTRONÓMICAS ECLÍPTICAS:

Plano fundamental: o plano da eclíptica.

Eixe fundamental: eixe Norte–Sur eclípticos.

Coordenadas: Lonxitude eclíptica e Latitude eclíptica.

            A orixe da medida da lonxitude eclíptica é o punto vernal.

            Latitude eclíptica: de 0º a 90º cara ao polo norte eclíptico, e de 0º a –90º cara ao polo sur eclíptico.

            Lonxitude eclíptica: de 0º a 180º lonxitude oeste eclíptica cara ao oeste (sentido das agullas do reloxo), e de 0º a 180º lonxitude leste eclíptica cara ao leste (sentido contrario das agullas do reloxo).