Coordenadas Equatoriais | Dia | Movimento Diurno | Passagem Meridiana |
Para determinar a posição de um astro no céu, precisamos definir um sistema de coordenadas. Nesse sistema, vamos utilizar apenas coordenadas angulares, sem nos preocuparmos com as distâncias dos astros. A posição do astro será determinada através de dois ângulos de posição, um medido sobre um plano fundamental, e o outro medido perpendicularmente a ele. Antes de entrarmos nos sistemas de coordenadas astronômicas, convém recordarmos o sistema de coordenadas geográficas, usadas para medir posição sobre a superfície da Terra. Nesse sistema as coordenadas são latitude e a longitude.
As coordenadas geográficas não são iguais às magnéticas. O polo norte magnético foi definido em 1600 pelo físico e matemático inglês Sir William Gilbert (1544-1603) como o ponto onde o campo aponta na vertical. Entretanto o campo geomagnético não é um simples dipolo, o que faz com que o polo magnético médio não seja igual ao polo geomagnético, e muda com o tempo devido à mudanças no núcleo da Terra. Em 2024, o polo norte geomagnético esta localizado em latitude 85,958° N e longitude 141,945° O (na costa ao norte do Canadá), movendo-se entre 37 e 72 km/ano enquanto o polo sul geomagnético está localizado em latitude 63,897 S e longitude 135,221 L, entre a Antártica e a Austrália, movendo-se entre 5 e 9 km/ano.
O plano da eclíptica é o plano imaginário contendo a órbita da Terra em volta do Sol e está inclinado 23,5° em relação ao equador. Durante o ano, a posição aparente do Sol está neste plano, assim como todos os planetas estão próximos deste plano, pois foram formados no disco proto-planetário.
O sistema horizontal é um sistema local, no sentido de que é fixo na Terra. As coordenadas azimute e altura (ou azimute e distância zenital) dependem do lugar e do instante da observação, e não são características do astro.
O Sistema Equatorial Celeste utiliza como plano fundamental o Equador celeste, projeção do equador da Terra ao céu. Suas coordenadas são a ascensão reta e a declinação.
O Ponto de Áries, também chamado Ponto Gama (), ou Ponto Vernal, é um ponto do equador, ocupado pelo Sol no equinócio de primavera do hemisfério norte, isto é quando o Sol cruza o equador vindo do hemisfério sul (geralmente em 22 de março de cada ano). Estava na constelação de Áries há dois mil anos.
O sistema equatorial celeste é fixo na esfera celeste e, portanto, suas coordenadas não dependem do lugar e instante de observação. A ascensão reta e a declinação de um astro permanecem praticamente constantes por longos períodos de tempo (veja Precessão).
O movimento diurno dos astros, de leste para oeste, é um reflexo do movimento de rotação da Terra, de oeste para leste. Ao longo do dia, todos os astros descrevem no céu arcos paralelos ao Equador. A orientação desses arcos em relação ao horizonte depende da latitude do lugar.
No instante
da passagem meridiana superior,
Φ=δk-zk ou
Φ=δv+zv,
já que o ângulo entre o
equador celeste (EC) e o zênite (Z) é a latitude do local, Φ,
ou seja,
cumpre-se a seguinte relação
entre a distância zenital z, a declinação
δ, e
a latitude do local Φ:
com δ e Φ de mesmo sinal.
Por exemplo, a estrela mais brilhante da constelação do Cruzeiro do Sul (Acrux, α Crucis) tem declinação de -65°. Em Porto Alegre, como a latitude é -30°, essa relação indica:
Para derivar as relações entre os sistemas de coordenadas, é necessário utilizar-se a Trigonometria Esférica, também detalhada no hipertexto de Geodésica.
Nenhuma projeção de uma esfera em um plano é perfeita. A projeção de Mercator, proposta por Gerhardus Mercator in 1569, é sobre um plano (x,y), com coordinadas: x = λ, e y = ln[tan(π/4 + φ/2)], onde φ é a latitude, em radianos, e λ a longitude, em radianos.
Simulação em Java de Walter Fendt: Polo Celeste e Posição das Estrelas
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© Kepler de Souza Oliveira Filho & Maria de Fátima Oliveira Saraiva