LA ESFERA CELESTE

La esfera celeste es la representación convencional de cielo como una envoltura esférica sobre la cual aparecen proyectados los astros; el centro de esta esfera corresponde al lugar donde se ubica el observador. No tiene un radio definido. Tiene una apariencia aplastada en la dirección de la vertical del lugar. Los rayos luminosos horizontales atraviesan mayor extensión de atmósfera, por lo que parte de su luz es dispersada; esto provoca que parezcan astros débiles y más lejanos, y hace pensar en las estrellas próximas al horizonte como más alejadas que aquellas situadas por encima del observador.

La esfera celeste permite representar las direcciones en que se hallan los objetos celestes. Es una construcción mental que creamos cuando miramos al cielo. El tamaño y la separación de los ojos nos permite percibir el volumen de los objetos, pero sólo hasta cierta distancia (visión estereoscópica). Posterior a esa, todo los objetos que se perciban darán la impresión de encontrarse situados a la misma distancia, puesto que serán proyectados mentalmente sobre un plano periféricamente malo.

Si miramos al cielo y encontramos objetos que se encuentran muy lejos, el cerebro los proyecta sobre un mismo plano. Al desplazar la vista en todas las direcciones, percibimos el cielo como si fuera una inmensa cúpula limitada por el horizonte, con nosotros situados en el centro. Tal percepción, fue lo que impulsó a los antiguos filósofos a considerar que la Tierra era el centro del universo.

La distancia indica los grados que mide el arco de la esfera celeste que pasa por un par de estrellas. En otras palabras, la distancia aparente entre dos astros cualesquiera está dada por la diferencia entre sus correspondientes distancias angulares medidas sobre la esfera celeste. La distancia angular no es inalterable, varía con el tiempo. Por otra parte, definidos distancia lineal entre dos astros a la longitud del segmento de recta que une a los mismos.

Se denomina diámetro aparente de un astro a la separación angular de dos visuales que apuntan a los extremos de un diámetro del disco aparente de un astro. El diámetro aparente de un astro es inversamente proporcional a la distancia que lo separa del observador.

Los diámetros aparentes de dos astros diferentes, situados a igual distancia de observador, son directamente proporcionales a sus diámetros verdaderos.

Para un observador situado en la Tierra, el diámetro aparente del Sol es de 31' de arco. Para el planeta Marte, el diámetro varía entre 25" y 4" de arco, de acuerdo con su distancia en la Tierra. En cambio, para la gran mayoría de las estrellas, el diámetro aparente es siempre imperceptible, por lo que son objetos puntuales.

ELEMENTOS ASTRONÓMICOS

• Dirección de la vertical se refiere a la dirección que marcaría una plomada. Si se observa hacia abajo, se dirigiría hacia el centro de la Tierra. Observando hacia arriba se encuentra el cenit.
• Cenit astronómico es el punto de la esfera celeste situado exactamente encima de nosotros, intersección de la vertical ascendente con la esfera celeste.
• Nadir es el punto de la esfera celestre diametralmente opuesto al cenit.
• La distancia cenital (z), es la distancia angular desde el cenit hasta un objeto celeste, medida sobre un círculo máximo (un circulo máximo es el resultado de la intersección de una esfera con un plano que pasa por su centro y la divide en dos hemisferios idénticos).
• Horizonte astronómico es el plano perpendicular a la dirección de la vertical. En relación con la esfera celeste, decimos que es un plano diametral, ya que el horizonte es un diámetro de la esfera, y la divide en dos hemisferios: uno visible y otro invisible.
• Polo celeste es la intersección de la esfera celeste con la prolongación del eje de rotación terrestre hasta el infinito.
• Eje del mundo es el eje en torno al cual giraría la esfera celeste.
• Ecuador celeste es la proyección del ecuador terrestre sobre la esfera celeste. Se define un meridianos y unos paralelos celestes, de forma análoga a los terrestres: 
• Meridiano celeste es el circulo máximo que pasa a través de los polos celestes y el cenit de un lugar.
• Paralelos celestes son los círculos menores de la esfera celeste paralelos al ecuador. Son similares a los paralelos terrestres. Los círculos menores resultan de la intersección de la esfera celeste con planos perpendiculares al eje de rotación.
• Círculo horario es un círculo máximo graduado de la esfera celeste situado en el ecuador celeste.
• Recta este-oeste es la recta intersección del horizonte celeste con el ecuador celeste.
• Polo norte celeste intersección del eje del mundo ascendiente con la esfera celeste.
• Polo sur celeste intersección del eje del mundo descendiente con la esfera celeste.
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EL MOVIMIENTO DIURNO

Si observamos la esfera celeste durante el transcurso de la noche, se deduce que las estrellas aparecen hacia el Este y se ponen hacia el Oeste, lo cual refleja que la rotación de la Tierra se realiza en sentido inverso, es decir, de Oeste a Este. 

Los astros describen circunferencias cuyos planos son perpendiculares al eje del mundo. Se designa con el nombre de arco diurno a la porción del círculo descrito por el astro en su movimiento aparente por encima del horizonte. Por debajo del horizonte, se define arco nocturno.

Los arcos que describen las distintas estrellas son diferentes; estrellas situadas cercas del Ecuador recorren arcos mayores que aquellas situadas cerca de los polos.

Los astros se mueven en el mismo sentido que las agujas del reloj. 

El sol se desplaza entre las estrellas en dirección al Este. Es un movimiento muy lento, pues cada día se oculta cuatro minutos más tarde que las estrellas con las que se puso el día anterior. En el transcurso de todo un año, el Sol da una vuelta completa sobre la esfera celeste, lo cual indica que posee un movimiento propio en el cielo. La trayectoria aparente que describe el Sol mediante este movimiento propio se denomina eclíptica.

ASPECTO DEL CIELO A DIFERENTES LATITUDES

ESFERA OBLICUA: corresponde a observadores en la Tierra con una latitud comprendida entre 0° y 90°, tanto positiva como negativa. Un observador ubicado en cualesquiera de esas latitudes, visualiza todas las estrellas que describen círculos inclinados respecto al plano del horizonte.

ESFERA RECTA: observador situado en 0°, es decir, sobre el ecuador terrestre. Para esta posición, todas las estrellas son visibles. En este caso ninguno de los polos está elevado. Las estrellas se mueven en planos paralelos respecto al ecuador, y perpendiculares al horizonte.

ESFERA PARALELA: observador ubicado en uno de los polos terrestres; sólo serán visibles los astros situados en el mismo hemisferio en que se encuentra. En este caso el ecuador coincide con el horizonte, y el eje del mundo con la línea Cenit-Nadir. Los astros que se hallan por encima del ecuador describen círculos paralelos al horizonte y los que se hallan por debajo, serían permanentemente invisibles.