1. La Esfera Celeste y el
Sistema de
Coordenadas
Equinocciales
2do tema
Navegación III
Capitán Jovani Gónzalez

2. La Esfera Celeste
O La esfera celeste o bóveda celeste es
una esfera ideal,
sin radio definido, concéntrica con
el globo terrestre, en la cual
aparentemente se mueven los astros.
Permite representar las direcciones en
que se hallan los objetos celestes; así es
como el ángulo formado por dos
direcciones será representado por
un arco de círculo mayor sobre esa
esfera.

3. O Teóricamente se considera que el de
la Tierra es el Eje del mundo (el de
rotación de la esfera celeste), y que el ojo
del observador es coincidente con el
centro de la Tierra. Es un modelo que
constituye uno de los conceptos
fundamentales de la astronomía,
especialmente para poder representar las
observaciones celestes.

5. Movimiento anual
O En astronomía se denomina movimiento
anual al movimiento aparente del Sol en
la esfera celeste observado en el transcurso
de un año.
O Hasta la revolución copernicana los
astrónomos creían que se trataba del
movimiento real del Sol. Desde Copérnico, se
sabe que es la Tierra la que gira alrededor del
Sol en un año, movimiento de traslación, no
obstante se sigue con la misma concepción
ptolemaica asumiendo que el movimiento del
Sol es aparente y que la que realmente se
mueve es la Tierra.

6. O Muchos años antes de nuestra era se comprobó
que la salida y la puesta del Sol no se producían
sobre el mismo fondo de estrellas cada día, sino
que el Sol se desplazaba a lo largo del año en
dirección contraria al movimiento diurno, es decir
de oeste-este, ocupando
diferentes constelaciones. Las constelaciones
recorridas por el Sol reciben el nombre
de constelaciones zodiacales por su etimología
griega, en donde zood significa "ser viviente".
O Esta trayectoria anual del Sol se
denominó eclíptica, porque sólo se
observaban eclipses cuando la Luna la cruzaba.

7. O El movimiento anual del Sol es mucho
más lento que el movimiento diurno,
recorriendo 360º en 365,24 días, es decir,
con un movimiento medio de 0,9856 º/día.
O Por tanto el Sol, pensaban, posee dos
movimientos, uno diurno (diario) como el
resto de las estrellas, y otro anual propio.

9. Eclíptica
O La eclíptica es la línea curva por donde «transcurre»
el Sol alrededor de la Tierra , en su «movimiento aparente»
visto desde la Tierra. Está formada por la intersección del
plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea
recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del
«fondo inmóvil» de las estrellas. Su nombre proviene
del latín eclíptica (línea), y este
del griego ἐκλειπτική (ekleiptiké), relativo a los eclipses.
O Plano de la eclíptica se denomina al plano medio de la
órbita de la Tierra alrededor del Sol. Contiene a la órbita de
la Tierra alrededor del Sol y, en consecuencia, también al
recorrido anual aparente del Sol observado desde la Tierra.
Este plano se encuentra inclinado unos 23° 27' con
respecto al plano del ecuador terrestre.

11. La eclíptica y la Tierra
O La eclíptica se interseca con el ecuador celeste en
dos puntos opuestos denominados equinoccios.
Cuando el sol aparece por los equinoccios, la
duración del día y de la noche es
aproximadamente la misma en toda la Tierra (12
horas). El punto de la eclíptica más al norte
respecto del ecuador celeste se
denomina solsticio de verano en el hemisferio
norte y solsticio de invierno en el hemisferio sur; y
el punto más al sur recibe las denominaciones
opuestas. Es precisamente la falta de
perpendicularidad entre el eje de rotación propio
de la Tierra y el plano de la eclíptica la
responsable de las estaciones.

13. La eclíptica y el Sol
O Al transcurrir cerca de
365,25 días al año y tener 360°
una circunferencia, el sol aparenta
recorrer aproximadamente casi un grado
cada día a lo largo de la eclíptica. Este
movimiento es de oeste a este y opuesto
al movimiento este oeste de la esfera
celeste.

14. La eclíptica y la Luna
O La órbita de la Luna está inclinada
aproximadamente 5° respecto de la
eclíptica. Si durante la luna nueva o lun
llena, ésta cruza la eclíptica, se produce
un eclipse, de sol o de luna
respectivamente.

16. La eclíptica y los planetas
O Las órbitas de la mayor parte de los
planetas del Sistema Solar están
contenidas en la eclíptica o muy próximas
a ella (excepto Plutón considerado
planeta anteriormente ), ya que nuestro
Sistema Solar se formó a partir de un
gigantesco disco de materia, de modo
que, tal como muestra la fotografía, en el
cielo se aprecia que su desplazamiento
ocurre próximo a la eclíptica por la que
aparenta moverse el sol.

17. La eclíptica y las estrellas
O En cualquier época del año se nos muestran
durante la noche las estrellas situadas en el lado
opuesto al Sol, ya que cuando la Tierra gira y se
hace de día, por efecto de la luz solar, las estrellas
situadas en su misma dirección permanecen
ocultas a nuestra vista. Las constelaciones, a
medida que la Tierra orbita alrededor del Sol, van
desplazándose en el cielo nocturno a lo largo del
año, desapareciendo de nuestra vista y volviendo
a aparecer en la misma posición justo un año
después.
O Tal cosa sucede, sin embargo, en las cercanías de
la eclíptica, ya que a medida que alejamos nuestra
mirada de dicho plano, sea al sur o al norte (según
el hemisferio en el que nos encontremos),

18. O el movimiento de las estrellas con el paso de los
días y meses es cada vez menor, llegando a
permanecer virtualmente inmóviles a lo largo del
año en las proximidades de los polos celestes
como lo está la Osa Menor visible en el hemisferio
norte, referencia que ha permitido a los
navegantes durante siglos alejarse de las
peligrosas costas durante la noche manteniendo el
rumbo hacia puerto seguro.
O Por convención, la eclíptica está dividida en 12
zonas, en las que están situadas las
12 constelaciones que constituyen el zodiaco, de
forma que cada mes el Sol recorre uno de los
signos del zodíaco, precisamente aquél que no
vemos durante la noche.

19. Polo celeste
O Los polos celestes, norte y sur, son los
dos puntos imaginarios en los que el eje
de rotación de la Tierra corta la esfera
celeste, una esfera ideal, sin radio
definido, concéntrica con el globo
terrestre, en la cual aparentemente se
mueven los astros. Permite representar
las direcciones en que se hallan los
objetos celestes.

20. O De noche, las estrellas parecen girar de este
a oeste. La trayectoria que describe cada
estrella es circular, con centro en uno de los
polos celestes (norte o sur, dependiendo del
hemisferio donde se encuentre el
observador). Este movimiento, aparente, es
debido al movimiento de rotación de la Tierra.
O Los polos celestes son los polos del sistema
de coordenadas ecuatoriales. es decir, son
los puntos que tienen declinaciones +90º y -
90º, norte y sur, respectivamente.

22. Meridiano celeste
O El meridiano del lugar es un círculo máximo
que pasa por el cenit y el polo norte. La
intersección del plano meridiano (el plano en
el que está contenido) y el plano del
horizonte determina una línea sobre el plano
horizontal llamada meridiana, su intersección
con la esfera celeste determina los puntos
cardinales norte y sur. Su perpendicular corta
a la esfera celeste en los puntos
cardinales este y oeste. El origen de
los acimuts es el punto cardinal sur.

23. Equinoccio
O Se denomina equinoccio al momento
del año en que el Sol está situado en el plano
del ecuador terrestre. Ese día y para un
observador en el ecuador terrestre, el Sol
alcanza el cenit (el punto más alto en el cielo
con relación al observador, que se encuentra
justo sobre su cabeza (90°) ). El paralelo de
declinación del Sol y el ecuador celeste
entonces coinciden. La palabra equinoccio
proviene del latín aequinoctium y significa
«noche igual».

24. O Ocurre dos veces por año: el 20 o 21 de
marzo y el 22 o 23 de septiembre de cada
año, épocas en que los dos
polos terrestres se encuentran a una misma
distancia del Sol, así la luz se proyecta por
igual en ambos hemisferios.
O En las fechas en que se producen los
equinoccios, el día tiene una duración igual a
la de la noche en todos los lugares de
la Tierra. En el equinoccio sucede el cambio
de estación anual contraria en cada
hemisferio de la Tierra.

25. Oblicuidad de la eclíptica
O La oblicuidad de la eclíptica (algunas
veces llamada también
simplemente oblicuidad) es el ángulo de
inclinación que presenta el eje de rotación
de la Tierra con respecto a una
perpendicular al plano de la eclíptica. Es
el responsable de las estaciones del año.

26. O El plano de ecuador terrestre y el de la eclíptica,
se cortan en una línea que tiene en un extremo
el punto Aries, y en el diametralmente opuesto
el punto Libra. Cuando el Sol cruza el punto Aries
se produce el equinoccio de primavera (alrededor
del 20-21 de marzo, iniciándose la primavera en
el hemisferio norte y el inicio del otoño en
el hemisferio sur), y a partir del cual el Sol se
encuentra en el hemisferio norte celeste; hasta
que alcanza el punto Libra, en el equinoccio de
otoño (alrededor del 22-23 de septiembre,
iniciándose el otoño en el hemisferio norte y la
primavera en el hemisferio sur).

27. O La oblicuidad en 2010 fue de 23° 26′ 16″
(23.4377º). En 1907 fue exactamente de
23° 27′. Está disminuyendo actualmente a
razón de 0.47" por año, debido al
movimiento terrestre
denominado nutación.

29. Punto Aries
O En astronomía se denomina punto
Aries o punto vernal al punto de
la eclíptica a partir del cual el Sol pasa del
hemisferio sur celeste al hemisferio norte, lo
que ocurre en el equinoccio de
primavera sobre el 21 de marzo (iniciándose
la primavera en el hemisferio norte y
el otoño en el hemisferio sur). Los planos
del ecuador celeste y la eclíptica (el plano
formado por la órbita de la Tierra alrededor
del sol o el movimiento aparente del sol a lo
largo de un año) se cortan en una recta, que
tiene en un extremo el punto Aries y en el
extremo diametralmente opuesto el punto
Libra.

30. O El punto Aries es el origen de
la ascensión recta, y en dicho punto tanto
la ascensión como la declinación son
nulas. Debido a la precesión de los
equinoccios este punto retrocede
50,290966 al año. Ahora el punto Aries
no se halla en la constelación Aries (como
cuando fue calculado por primera vez,
hace por lo menos un par de miles de
años) sino en su vecina Piscis.

32. Coordenadas eclípticas
O Las coordenadas eclípticas son un sistema
de coordenadas celestes que permiten
determinar la posición de un objeto celeste
respecto al plano de la eclíptica y al Punto
Aries.
O El Sol merced al movimiento real de
la Tierra describe una trayectoria aparente
sobre la esfera celeste denominada, al igual
que el plano que la contiene, eclíptica. A la
línea perpendicular a dicho plano se le
llama eje de la eclíptica, mientras
que oblicuidad de la Eclíptica es el ángulo
que forma la eclíptica con el ecuador celeste.
Actualmente vale 23º 26'.

33. O La línea de equinoccios es la intersección del
ecuador con la eclíptica. La intersección de
esta línea con la esfera celeste determina los
puntos equinocciales. Se llama punto
vernal o punto Aries, al punto donde se
proyecta el Sol al pasar del hemisferio sur al
norte.
O El triedro de referencia formado por la Línea
de Equinoccios (eje x'), la línea de solsticios
(eje y'), y el eje de la eclíptica (eje z') en el
sentido hacia el Norte se llama sistema de
referencia eclíptico.

34. O Las dos coordenadas son la longitud
celeste, medida sobre la eclíptica a partir
del punto Aries y en sentido directo o anti
horario, y la latitud celeste que es el
ángulo que el astro forma con la eclíptica.
O Hay dos tipos de coordenadas eclípticas:
las coordenadas
eclípticas geocéntricas y
las coordenadas
eclípticas heliocéntricas.

35. Tiempo sidéreo
O El tiempo sidéreo, también
denominado tiempo sideral, es el tiempo
medido por el movimiento diurno aparente del
equinoccio vernal, que se aproxima, aunque
sin ser idéntico, al movimiento de
las estrellas. Se diferencia en la precesión del
equinoccio vernal con respecto a las estrellas.
O De forma más precisa, el tiempo sidéreo se
define como el ángulo horario del equinoccio
vernal. Cuando el equinoccio vernal culmina
en el meridiano local, el tiempo sidéreo local
es 00.00.

37. Tipos de tiempo sidéreo
O El punto Aries no es un punto fijo, se
mueve sobre la esfera celeste sometido
principalmente al movimiento
de Precesión de los equinoccios y en
menor medida al movimiento de Nutación.
Si consideramos sólo el movimiento
de precesión hablaremos del equinoccio
medio.

38. Tiempo sidéreo medio
O Es el ángulo horario del equinoccio
medio. Es un tiempo que discurre
uniformemente, al prescindirse de la
nutación.
O Si
consideramos precesión y nutación habl
aremos del equinoccio verdadero.

39. Tiempo sidéreo verdadero
O Es el ángulo horario del equinoccio
verdadero, y por tanto se tiene en cuenta
la precesión y nutación, por lo que es un
tiempo que no discurre uniformemente.
O La diferencia entre ambos tiempos
sidéreos se llama Ecuación de
Equinoccios y es siempre menor que
1,18 segundos.

40. Tiempo sidéreo local
(TSL) y Tiempo sidéreo de
Greenwich
O Los valores locales del tiempo sidéreo
varían de acuerdo con la longitud del
observador. Si nos movemos una longitud
de 15º hacia el este, el tiempo sidéreo
aumenta una hora sidérea. Las posibles
diferencias se deben a la exactitud de las
medidas. El tiempo sidéreo de
Greenwich es el Tiempo sidéreo local
para un observador situado en el
Meridiano de Greenwich.

41. Declinación
O En astronomía, la declinación es el
ángulo que forma un astro con el ecuador
celeste. Es una de las dos coordenadas
del sistema de coordenadas ecuatoriales,
la otra coordenada es la ascensión recta.
La declinación se mide en grados y es
positiva si está al norte del ecuador
celeste y negativa si está al sur. La
declinación es comparable a
la latitud geográfica (que se mide sobre
el ecuador terrestre).

42. O Una vez obtenida la declinación, el valor
obtenido será la declinación aparente y si
se desea conocer la declinación real es
preciso tener en cuenta las correcciones
debida al paralaje, la aberración anual, la
precesión y la nutación. Además, si el
astro pertenece al Sistema Solar habrá
que tener en consideración la aberración
planetaria y el paralaje geocéntrico. Se
representa por Dec ó δ.

43. O Un objeto en el ecuador celeste tiene una
Dec de 0°.
O Un objeto sobre el Polo norte
celeste tiene una Dec de +90°.
O Un objeto sobre el Polo sur celeste tiene
una Dec de −90°.
O Un astro que está en el cenit, tiene una
declinación igual a la latitud del
observador.
O La Estrella Polar tiene una declinación
+90°

44. O Una estrella circumpolar es aquella cuya
declinación es mayor a , donde es la latitud
del observador. Estas estrellas son siempre
visibles para el observador (del HN).
Análogamente se razona para el HS).
O En latitudes altas (>67º) es posible que
durante una parte del año el Sol tenga una
declinación mayor que 90-67=23º
produciendo que el Sol este siempre sobre el
horizonte, fenómeno conocido como sol de
medianoche.

46. Coordenadas polares
O Las coordenadas polares o sistemas
polares son un sistema de
coordenadas bidimensional en el cual
cada punto del plano se determina por
una distancia y un ángulo, ampliamente
utilizados en física y trigonometría.
O De manera más precisa, se toman: un
punto O del plano, al que se le
llama origen o polo, y una recta dirigida (o
rayo, o segmento OL) que pasa por O,
llamada eje polar (equivalente al eje x del
sistema cartesiano),

47. O como sistema de referencia. Con este sistema de
referencia y una unidad de medida métrica (para
poder asignar distancias entre cada par de puntos
del plano), todo punto P del plano corresponde a
un par ordenado (r, θ) donde r es la distancia
de P al origen y θ es el ángulo formado entre el
eje polar y la recta dirigidaOP que va de O a P. El
valor θ crece en sentido anti horario y decrece en
sentido horario. La distancia r (r ≥ 0) se conoce
como la «coordenada radial» o «radio vector»,
mientras que el ángulo es la «coordenada
angular» o «ángulo polar».
O En el caso del origen, O, el valor de r es cero, pero
el valor de θ es indefinido. En ocasiones se adopta
la convención de representar el origen por (0,0º).

48. FIN