Conferencias "Coordenadas terrestres y celestes" a cargo de Jairo Andrés Chávez

1. 1

2. ASTRONOMÍA Y SOCIEDAD
COORDENADAS TERRESTRES
Y CELESTES
JAIRO ANDRÉS CHÁVEZ.
POPAYÁN
2012
Coordenadas Terrestres y Celestes 2

3. 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
LATITUD Y LONGITUD
LA ESFERA CELESTE Y SUS COORDENADAS
ALTACIMUTAL
ECUATORIAL
Coordenadas Terrestres y Celestes 3

4. 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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 4

5. Coordenadas Terrestres y Celestes 5

6. LINEAS PRINCIPALES DE LA ESFERA
TERRESTRE
• 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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 6

7. LINEAS PRINCIPALES DE LA ESFERA TERRESTRE
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”.
Coordenadas Terrestres y Celestes 7

8. LATITUD Y LONGITUD DE UN PUNTO DE LA
TIERRA
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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 8

9. LATITUD Y LONGITUD DE UN PUNTO DE LA TIERRA
· 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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 9

10. LOCALIZACIÓN DE UN PUNTO SEGÚN SU LATITUD Y LONGITUD
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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 10

11. LOCALIZACIÓN DE UN PUNTO SEGÚN SU LATITUD
Y LONGITUD
Coordenadas Terrestres y Celestes 11

12. LA ESFERA CELESTE
Y
SUS COORDENADAS
Coordenadas Terrestres y Celestes 12

13. 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 l e 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 13

14. 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
Coordenadas Terrestres y Celestes 14

15. 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).
Coordenadas Terrestres y Celestes 15

16. 1. E l a z i m u t e s u n á n g u l o q u e p u e d e v a r i a r e n t r e
0 º y 3 6 0 º , y q u e s e m id e a p a r t ir d e l n o r t e , e n
d 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 º a 9 0 º ( á n g u l o s n e g a t i v o s
n 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 j o
d e l h o r iz o n t e , y p o r e llo 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 lt it 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 it ( é s t e c o r r e s p o n d e a u n a
a lt it u d d e 9 0 º ) .
E s t e s is 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 i o 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 , l a s c o o r d e n a d a s a l t a c i m u t a l e 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 it iv a s .
P a r a c o n c lu ir 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 it , 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 it , y q u e lo
Coordenadas Terrestres y Celestes 16

17. E s t e s is t e m a e s e l u t iliz a d o p a r a s a b e r la s
c oorde na da s de un 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 del lu g a r de
o b s e r v a c ió n .E C U A T O R IA L
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 l v o q u e e n l u 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 hora te ne mo 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 lid 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 fe ra c e le s t e r e c ib e e l nombre de
e c l íp t i c a , y t i e n e m u c h a i m p o r t a n c i a e n l a s
c o o r d e n a d a s d e l s is t e m a e c u a t o r ia l.
S i nos f ija 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 l a s 12 c o n s t e l a c i o n e s d e l Z o d i a c o , y
s i s o m o s lis 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 de 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 :
Coordenadas Terrestres y Celestes 17
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 ,

18. e c u a t o r ia l
Coordenadas Terrestres y Celestes 18

19. 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.
Coordenadas Terrestres y Celestes 19

20. 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).
Coordenadas Terrestres y Celestes 20

21. 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
el N o rte . Aunque s e lla m e p unto A r ie s ,
a c t u a lm e n t e se e nc ue ntra s a lie 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 lin 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 ile 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 lla 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 21

22. 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 liz 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 i e s s i g u i e n d o l a l ín e a d e l e c u a d o r c e l e s t e . E s
un á n g u lo m e d id o en g ra dos , m in u t o s y
s e g u n d o s ( v a d e s d e 0 º a 3 6 0 º ) , p o r lo q u e
p 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 it 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 l o m e d i m 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 i v i d i r l o s g r a d o s t o t a l e 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 ra dos . Las 0 hora 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 , l a 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 ir c u n f e r e n c ia .
D e c lin a c ió n ( D e c ) - L a d e c lin a c ió n e s u n á n g u lo
d e 0 a 9 0 º 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
e 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
Coordenadas Terrestres y Celestes 22

23. G R A C IA S
Coordenadas Terrestres y Celestes 23