La esfera celeste de la Tierra

La esfera celeste es una estructura virtual que tiene la función de facilitar nuestro posicionamiento y el del planeta Tierra respecto a sus polos y el plano de su órbita así como conocer las coordenadas celestes del centro de la Galaxia y de los astros desde la Luna y el Sol.

Es la proyección del ecuador y los polos del planeta Tierra, de modo que es la esfera celeste particular de la Tierra y de hecho cada planeta del sistema solar tiene la suya propia aunque desde cada uno se ve el mismo paisaje estelar, es decir la misma disposición de las estrellas ante el oscuro telón de fondo.

La diferencia está en el grado de inclinación del eje de cada planeta y por ello en la línea que sigue el ecuador celeste respecto al plano de la órbita del planeta y entre las estrellas, y en los puntos hacia los que señalan los polos celestes.

Como esfera que es tiene su ecuador y sus polos, reflejo del ecuador y polos de la esfera terráquea, y por tanto también tiene su centro, el cual es el propio planeta.

Así que la Tierra está en un centro, pero no del sistema solar ni del universo sino de su esfera celeste particular, y nosotros estamos en la superficie del planeta como observadores.

Es real en tanto que es una reproducción de los polos y ecuador del planeta y que el propio movimiento aparente de las estrellas -Sol y demás- como efecto del movimiento de rotación de la Tierra y como reflejo de su esfericidad, y de hecho podemos percibir los polos celestes y el ecuador celeste. Haciendo una analogía visualizar la esfera celeste es como ponernos un casco mental de realidad virtual con el que añadimos una cuadrícula esférica al telón oscuro en el que vemos un pequeño porcentaje de las estrellas de la Galaxia Vía Láctea.

La esfera celeste tiene un círculo fundamental que es el ecuador, reflejo del ecuador terrestre, el más amplio. Realmente desde la Tierra lo visualizamos como una línea pero hemos de tener cuenta que la esfera terrestre está en el centro de su propia esfera celeste y nosotros en la superficie de la esfera terrestre, y por tanto tal línea sólo es medio tramo de un círculo completo que nos rodea. Es la única latitud desde la que podemos ver ambos polos celestes.

A partir del ecuador hay otros 18 círculos horizontales, los paralelos (al ecuador) en número de 9 y 9 hacia los polos, y en los polos confluyen los círculos verticales, los meridianos. Cada paralelo tiene una longitud única mientras los meridianos miden lo mismo. En total hacen 432 cuadrículas.

El círculo se divide en 360 partes o grados. Así 1 grado ó 1º es la 360ª parte del círculo. Cada paralelo se compone de 24 tramos de 15º, y cada semimeridiano de 18 partes de 10º. Así, cada una de las 432 cuadrículas representa un área de 15º x 10º grados. Es la misma estructura que la de la red de coordenadas geográficas empleada para la esfera terráquea.

Así como el ecuador es natural y es el círculo horizontal fundamental, el círculo vertical básico es el Primer Meridiano, pero es convencional. Es el equivalente al Primer Meridiano de la Tierra, el meridiano de Greenwich (o el de Ujjain en el sistema de coordenadas indú). Está establecido como el meridiano que pasa por el punto de confluencia del Ecuador celeste y de la Eclíptica. Aquí otro concepto fundamental: Eclíptica, aunque no forma parte de la esfera celeste propiamente dicha, y también el concepto de la inclinación del eje terráqueo.

Primer meridiano celeste, el que pasa por la intersección del ecuador celeste con la Eclíptica. La imagen lo muestra en el Equinoccio vernal cuando vemos al Sol en dicho punto de intersección y en el primer meridiano celeste.

Y así lo vemos desde la Tierra en el día del Equinoccio, 20 de Marzo, cuando vemos al Sol en dicho punto de la Eclíptica que viene a ser el centro de una cruz entre el ecuador y el primer meridiano.

La Eclíptica es el círculo que representa al plano de la órbita de la Tierra y es la única línea fija, y como el eje de la Tierra está inclinado respecto al eje perpendicular al plano de su órbita (y así también el plano del ecuador y paralelos respecto al plano de la órbita), así también lo está la esfera celeste. Así, desde la Tierra nos parece que la Eclíptica es una línea inclinada respecto al ecuador celeste y que el Primer Meridiano celeste está inclinado respecto al eje de la Tierra, pero si observamos al planeta desde el Espacio tenemos la vista objetiva respecto a la cual la vista subjetiva desde la Tierra es complementaria.

Esa estructura virtual de cuadrículas la visualizamos ante los objetos celestes y respecto al ecuador de la Galaxia y el centro galáctico. Y con la división en partes o grados sexagesimales podemos asignar a cada objeto -desde el propio centro galáctico hasta la Luna- una “dirección domiciliar” celeste única. A nuestro domicilio lo localizamos con el nombre de una calle/avenida/plaza y un número, o a la propia ciudad la localizamos geográficamente con una coordenada definida por Latitud y Longitud. Así, el “domicilio” de un astro se define con dos coordenadas, Declinación y Ascensión Recta. La diferencia es que así como la situación de una vivienda o de una ciudad es fija y por ello tienen siempre la misma dirección domiciliar, no todos los astros están fijos en la esfera celeste pues unos tienen movimiento propio como los planetas y la Luna (y los cometas y los asteroides) y otros movimiento aparente como el Sol, el cual es efecto del movimiento propio de traslación de la Tierra, pues es preciso tener conciencia de que la Tierra se mueve para tener una percepción lo más objetiva posible mientras la percepción subjetiva -y no obligatoriamente única- es complementaria a la objetiva. También a veces nosotros nos mudamos de casa y de dirección. En la Eclíptica también hay cuatro puntos que se mueven, los equinocciales y soslticiales, y a ritmo regular de 1 grado cada 72 años como efecto del bamboleo del eje, y también tienen su coordenada celeste.

En el argot astronómico se suele expresar las coordenadas celestes abreviadamente como Decl y AR, y la declinación también con la letra griega delta: δ. La unidad de medida, igual que en las coordenadas geográficas, es el grado y sus fracciones y expresa distancia angular respecto a otro punto y/o astro diferente de la Tierra, a distinguir de la distancia espacial del astro, que se suele expresar respecto al Sol (en millones de kilómetros o en años luz). El grado es la 360ª parte del círculo, y a su vez se fracciona en 60 partes llamadas minutos de arco o arcmin, y cada arcmin a su vez se fracciona en 60 partes llamadas segundos de arco o arcsec.

La Declinación expresa la distancia angular del astro respecto al círculo horizontal básico, el Ecuador celeste 0º, y puede tener signo ‘ + ‘ o ‘ – ‘ (positivo o negativo); un valor de declinación positiva indica que el astro está en el hemisferio norte y una declinación negativa que está en el hemisferio sur. Sólo las estrellas excepto el Sol no pueden cambiar de declinación ni de signo, al menos a escala de decenas de miles de años, pues las estrellas tienen movimiento propio pero sólo podríamos apreciar suficiente movimiento en las más cercanas y en decenas de miles de años.

La AR expresa la distancia respecto al círculo vertical básico, el Primer meridiano celeste 0º. Un ejemplo lo vemos aquí con un astro aparentemente móvil como el Sol situado en el Ecuador y en el Primer meridiano de modo que su Decl y AR vale 0º, pero 13 semanas antes (1/4 de año) tenían el valor de -23.5º y de 270º.

Por su lado, la coordenadas de las estrellas, como Diphda -un poco por debajo del Sol en ese momento- no cambian a escala estelar, es decir de decenas de miles de años. Un caso claro de declinación fija podemos verla en dos astros fundamentales para nuestra orientación en la esfera celeste de la Tierra como son las estrellas Polaris y Mintaka cuyas declinaciones valen prácticamente +90º y 0º, lo que significa que Mintaka está hacia el ecuador celeste y que Polaris está a 90º por encima del ecuador.

LOCALIZACIÓN DEL CENTRO DE LA GALAXIAEl punto fundamental en nuestro entorno astronómico es el centro de la galaxia por ser el único punto fijo de la misma. En la esfera celeste dicho punto es uno de los del paralelo -29º, y la Tierra pasa por delante de él cada 20 de junio.

Fuentes: Asteromia