Coordinate Celesti: Guida Definitiva
Cosa ti serve per trovare un luogo specifico (diciamo, una città) sulla Terra? Esatto, hai solo bisogno di conoscere le sue coordinate: latitudine e longitudine. Ad esempio, la città di New York si trova a 40° di latitudine nord e 74° di longitudine ovest. Ma se vuoi localizzare un oggetto nel cielo e non hai a disposizione una app per l'osservazione delle stelle? In questo caso, devi conoscere le coordinate celesti dell'oggetto. Capire i diversi sistemi di coordinate celesti utilizzati in astronomia potrebbe sembrare difficile, ma faremo del nostro meglio per guidarti attraverso di loro in modo fluido. Immergiamoci! Inoltre, dai un'occhiata alla nostra infografica per capire ancora meglio le coordinate celesti.
Contenuti
- Cos'è la sfera celeste?
- Altitudine & azimuth (Sistema orizzontale)
- Declinazione & ascensione retta (Sistema equatoriale)
- Latitudine & longitudine eclittica (Sistema eclittico)
- Altri sistemi di coordinate
- Come localizzare un oggetto utilizzando le sue coordinate?
- Fatti interessanti
- In conclusione
Cos'è la sfera celeste?
Prima di parlare in dettaglio delle coordinate celesti, è necessario comprendere il concetto di sfera celeste. In termini semplici, la sfera celeste è una sfera immaginaria che circonda la Terra e rappresenta l'intero cielo come visto dal nostro pianeta. Mentre la Terra ruota, sembra che le stelle e gli altri oggetti si muovano attraverso la sfera celeste.
Ecco alcuni punti di riferimento e linee importanti sulla sfera celeste.
- Equatore celeste: il cerchio lungo il quale il piano dell'equatore terrestre attraversa la sfera celeste. Divide la sfera celeste in emisferi nord e sud, proprio come fa l'equatore terrestre.
- Eclittica: il cerchio lungo il quale il piano orbitale della Terra attraversa la sfera celeste. A causa dell'inclinazione assiale della Terra, l'eclittica e l'equatore celeste sono inclinati di circa 23,5° l'uno rispetto all'altro. Puoi saperne di più sull'eclittica nel nostro articolo dedicato.
- Polo Celeste Nord: il punto sulla sfera celeste direttamente sopra il Polo Nord terrestre dove l'asse della Terra interseca la sfera celeste. È un punto fisso nel cielo, e tutte le stelle sembrano ruotare intorno ad esso in senso antiorario.
- Polo Celeste Sud: il punto sulla sfera celeste direttamente sopra il Polo Sud terrestre dove l'asse della Terra interseca la sfera celeste. Simile al Polo Celeste Nord, è un punto fisso, e le stelle sembrano ruotare intorno ad esso in senso orario.
- Zenit: il punto direttamente sopra un osservatore.
- Nadir: il punto direttamente sotto un osservatore, opposto allo zenit.
- Punto vernale (Primo Punto dell'Ariete): il punto in cui il Sole attraversa l'equatore celeste durante l'equinozio di marzo.
Ora, parliamo finalmente dei principali sistemi di coordinate utilizzati in astronomia.
Altitudine & azimuth (Sistema orizzontale)
Il sistema di coordinate orizzontali è un modo per descrivere la posizione degli oggetti celesti rispetto all'osservatore sulla Terra. Utilizza due coordinate principali: altitudine e azimuth.
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L'altitudine rappresenta la distanza angolare di un oggetto sopra l'orizzonte dell'osservatore. È misurata in gradi e varia da +90° allo zenit a -90° al nadir. Ad esempio, se un oggetto celeste si trova a un'altitudine di 45°, sarebbe a metà strada tra l'orizzonte e lo zenit.
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L'azimuth indica la posizione di un oggetto lungo l'orizzonte. È misurato in gradi in senso orario dal vero nord — la direzione che punta verso il Polo Nord geografico. Quindi, se un oggetto ha un azimuth di 90°, sarebbe esattamente a est rispetto all'osservatore, mentre un azimuth di 180° sarebbe a sud.
Il sistema di coordinate orizzontali è particolarmente utile per l'osservazione delle stelle occasionale, in quanto corrisponde all'esperienza visiva dell'osservatore del cielo.
Declinazione & ascensione retta (Sistema equatoriale)
Il sistema di coordinate equatoriali descrive le posizioni degli oggetti celesti rispetto all'equatore celeste. Utilizza due coordinate principali: declinazione e ascensione retta.
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La declinazione (Dec) misura la distanza angolare di un oggetto a nord o a sud dell'equatore celeste. È l'equivalente celeste della latitudine terrestre. La declinazione è espressa in gradi, variando da +90° (Polo Celeste Nord) a -90° (Polo Celeste Sud). Ad esempio, se un oggetto ha una declinazione di +30°, significa che è posizionato a un terzo del cammino a nord rispetto all'equatore celeste.
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L'ascensione retta (AR) misura la distanza angolare verso est di un oggetto lungo l'equatore celeste, a partire dal Primo Punto dell'Ariete. L'ascensione retta è l'equivalente celeste della longitudine terrestre. Per ragioni storiche, non è espressa in gradi ma in ore, minuti e secondi d'arco. Il cielo terrestre sembra girare di 360° in 24 ore o di 15° in un'ora. Di conseguenza, il cerchio completo di 360° dell'equatore celeste corrisponde a 24 ore di ascensione retta, e un'ora di ascensione retta equivale a 15°. Quindi, se un oggetto ha un'ascensione retta di 6 ore, significa che si trova a 90° (15° × 6 ore) a est dal Primo Punto dell'Ariete lungo l'equatore celeste.
Il sistema di coordinate equatoriali può essere geocentrico (con la Terra al suo centro, come nell'immagine sopra) e topocentrico (che dipende dalla posizione dell'osservatore). Molte mappe stellari utilizzano il sistema di coordinate equatoriali geocentrico. Se desideri utilizzare le coordinate di tali mappe stellari per puntare il tuo telescopio, dovrai convertirle in coordinate equatoriali topocentriche o coordinate orizzontali (esistono formule speciali per farlo). Fortunatamente, c'è una soluzione molto più semplice: scaricare un'app di osservazione delle stelle come Sky Tonight, che utilizza coordinate topocentriche. Ti parleremo di più su come utilizzare l'app più avanti nell'articolo.
Latitudine & longitudine eclittica (Sistema eclittico)
Il sistema di coordinate eclittiche descrive le posizioni degli oggetti celesti rispetto all'eclittica. Utilizza due coordinate principali: longitudine eclittica e latitudine eclittica.
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La latitudine eclittica misura la distanza angolare di un oggetto sopra o sotto il piano dell'eclittica. È espressa in gradi, che variano da +90° (Polo Eclittico Nord) a -90° (Polo Eclittico Sud).
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La longitudine eclittica è misurata lungo il piano dell'eclittica e rappresenta la distanza angolare di un oggetto a est a partire dal Primo Punto dell'Ariete. La longitudine eclittica è espressa in gradi, da 0° a 360°; il cerchio completo di 360° attorno all'eclittica corrisponde a un anno. Quindi se un oggetto ha una longitudine eclittica di 90°, significa che è posizionato a un quarto del cammino attorno all'eclittica a est dal Primo Punto dell'Ariete.
Il sistema di coordinate eclittiche è particolarmente prezioso per localizzare e tracciare gli oggetti all'interno del Sistema Solare perché si allinea con i loro percorsi orbitali. È ampiamente utilizzato in astronomia osservativa, navigazione spaziale e nel calcolo di fenomeni come congiunzioni planetarie ed eclissi.
Altri sistemi di coordinate
Oltre ai tre sistemi di coordinate celesti che abbiamo appena discusso, gli astronomi utilizzano anche i sistemi di coordinate galattiche e intergalattiche. Il primo è utilizzato per studiare gli oggetti all'interno della galassia della Via Lattea, e il secondo per studiare la struttura su larga scala dell'Universo. Tuttavia, non ci addentreremo in questi qui per non complicare troppo l'articolo. I tre sistemi che abbiamo menzionato saranno più che sufficienti per le tue esigenze pratiche.
Come localizzare un oggetto utilizzando le sue coordinate?
Ora che conosci i diversi sistemi di coordinate celesti, non avrai problemi a localizzare qualsiasi oggetto nel cielo con il tuo telescopio. Ecco come farlo con l'aiuto dell'app Sky Tonight.
- Assicurati che Sky Tonight utilizzi la tua posizione attuale. Tocca il pannello delle Impostazioni rapide in fondo allo schermo e controlla la posizione: dovrebbe essere impostata su "Posizione del dispositivo".
- Sovrapponi la griglia. Sullo stesso pannello, tocca una volta l'icona del globo per sovrapporre la griglia equatoriale alla mappa del cielo. Tocca due volte l'icona per sovrapporre la griglia azimutale alla mappa del cielo. Il tipo di griglia che dovresti scegliere dipende dal montaggio del tuo telescopio.
- Ottieni le coordinate dell'oggetto che vuoi vedere. Tocca l'icona della lente in fondo allo schermo, digita il nome dell'oggetto nel campo di ricerca, e poi tocca la scheda informativa dell'oggetto. Dopodiché, apri la scheda Figure. Qui, troverai le coordinate equatoriali topocentriche dell'oggetto (AR, Dec) e le coordinate orizzontali (azimuth, altitudine). Nota che tutte le coordinate sono già date in relazione alla tua posizione, quindi non devi convertire nulla! Dopo aver memorizzato o scritto le coordinate, tocca l'icona blu del bersaglio per vedere l'oggetto sulla mappa del cielo.
- Ora, puoi puntare il tuo telescopio utilizzando le coordinate equatoriali o orizzontali. Usa la griglia in Sky Tonight come riferimento aggiuntivo.
Fatti interessanti
Ascensione retta: perché è "retta" e cosa ascende dove?
Non è strano che l'ascensione retta sia equivalente alla longitudine terrestre? Si potrebbe pensare che la parola "ascensione" sia molto più associata alla latitudine. Il fatto è che, nell'astronomia antica, c'era un termine "sfera retta" — denotava una posizione della sfera celeste in cui l'equatore celeste è perpendicolare all'orizzonte (può essere osservato all'equatore della Terra). Sulla sfera retta, tutti i corpi celesti si alzeranno verticalmente — o, in altre parole, ascenderanno rettamente. Quindi, l'ascensione retta di un oggetto in origine significava la sua ascensione sulla sfera retta.
Declinazione = deviazione
"Declinazione" potrebbe sembrare un termine strano, se non si conosce la sua origine. Gli astronomi antichi lo usavano per descrivere la distanza per cui l'eclittica "devia" o "si piega" dall'equatore. Se teniamo conto che la radice della parola "declinazione" significa "un allontanamento", il termine inizia a avere senso.
Primo punto dei Pesci?
Il Primo Punto dell'Ariete usato nel sistema di coordinate equatoriali prende il nome dalla costellazione zodiacale dell'Ariete. Durante il periodo in cui fu stabilito il concetto dello zodiaco, il punto in cui il Sole attraversava l'equatore celeste all'equinozio di marzo si trovava nell'Ariete. Tuttavia, a causa del fenomeno della precessione, il Primo Punto dell'Ariete è gradualmente passato alla costellazione vicina dei Pesci. Quindi, logicamente, avrebbe dovuto essere rinominato nel Primo Punto dei Pesci.
Viviamo nell'epoca J2000.0
Le coordinate celesti cambiano a causa della precessione dell'asse del nostro pianeta. La precessione provoca una deriva verso ovest dei punti equinoziali a una velocità di circa 50,3 secondi d'arco all'anno. Di conseguenza, la griglia delle coordinate viene trascinata insieme ai punti equinoziali in movimento. Per tenere conto di questi cambiamenti, i cataloghi stellari e le app devono essere regolarmente aggiornati a una specifica "epoca" che riflette la posizione attuale degli oggetti celesti. Il processo di aggiornamento viene solitamente condotto ogni 50 anni. Attualmente, la maggior parte dei cataloghi e delle app utilizza le coordinate dell'epoca J2000.0, che corrispondono all'anno 2000. Il prossimo aggiornamento significativo è previsto per il 2050.
In conclusione
Ci sono tre principali sistemi di coordinate in astronomia osservativa: orizzontale (altitudine e azimut), equatoriale (declinazione e ascensione retta), ed eclittico (latitudine ed longitudine eclittiche). Ognuno di essi è utilizzato per uno scopo specifico, e insieme permettono agli astronomi e agli appassionati di localizzare con precisione gli oggetti celesti e di tracciare i loro movimenti attraverso il cielo.
