Para aprovechar mejor lo escrito en este blog es importante que el lector conozca algunos términos de astronomía básica que son importantes.
1. ¿Donde Estamos?
Lo primero y mas evidente es el movimiento del Sol de este a oeste. Como bien sabemos esto ocurre por el movimiento de rotación de la tierra.
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| Figura 1 |
Perpendicular a este eje encontramos un plano conocido como "Ecuador". Para medir nuestra ubicación relativa a los polos y al ecuador usamos la Latitud en Grados, minutos y segundos, en el formato GG° mm' ss". En términos generales, Honduras se encuentra ubicada en 15° N, aunque dependiendo de nuestra ubicación podríamos estar entre 12° 59' N (Choluteca, en la frontera con Nicaragua) y los 16° 01' N (Punta Caxinas), y si incluimos territorios insulares, 17° 25' N en la Isla del Cisne.
Las lineas imaginarias que van de Norte a Sur miden la longitud. Para medir se ha tomado como referencia el una linea desde el Polo Norte al Polo Sur que pasa por el Observatorio de Greenwich en Inglaterra (Por razones históricas) y se considera el punto de inicio, o Longitud 0°. Las medidas pueden ser hacia el este u oeste. Normalmente se usa la convención Inglesa de E para Este y W para Oeste (de West). Honduras esta ubicada en los 87° W, aunque podríamos estar entre los 83° 08' W (Cabo Gracias a Dios) y los 89° 21' W (Ocotepeque, Frontera con Guatemala y El Salvador).
Era importante explicar esto puesto que a partir de este fecha usaremos la ubicación 15° N 87° W para los cálculos astronómicos generales para Honduras. Sin embargo continuaremos usando las ubicaciones básicas para las principales ciudades del país para algunos cálculos, por ejemplo el transito del Sol por el cenit.
2. El Sol, la Tierra y la Bóveda Celeste
Iniciamos hablando un poco de la rotación de la tierra. El siguiente movimiento importante es el de traslación, que es el movimiento de la tierra en su órbita alrededor del Sol. La órbita de la tierra es una elipse casi circular (baja excentricidad). Es importante notar que el plano de rotación de la tierra (ecuador) no esta en el mismo plano que el plano de la órbita de la tierra, esta inclinado en 23.5°, el diagrama siguiente muestra la tierra en 4 puntos de su órbita alrededor del Sol (no a escala, para efectos de ilustración solamente)
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| Figura 2 |
Como podemos ver, tenemos dos solsticios (Invierno y Verano) y dos Equinoccios (Primavera y Otoño). Si prestamos atención vemos como en el solsticio de Invierno el plano del ecuador apunta hacia "arriba" del Sol, entonces según visto desde la tierra, el Sol esta abajo del ecuador. Si imaginamos que la tierra rota en este punto, vamos a notar que el Polo Sur estará completamente iluminado por el Sol, mientras que el Polo Norte estará completamente a oscuras. Esta diferencia de radiación solar es la que produce las estaciones. En el caso del solsticio de Invierno, hay menor radiación solar en el hemisferio Norte y por tanto es Invierno. En el solsticio de Verano ocurre lo opuesto, el Sol esta "arriba" del Ecuador, el Polo Norte esta iluminado y es Verano en el Hemisferio Norte. Durante los Equinoccios ambos hemisferios reciben igual radiación solar y el Sol parece estar "sobre" el Ecuador.
Visto desde la tierra, podríamos decir que:
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| Figura 3 |
El sol esta en su punto mas al Norte durante el Solsticio de Verano, y en ese momento se encuentra en el punto mas alto del cielo, el cenit, en la latitud correspondiente al Trópico de Cáncer. Al llegar a este punto, el Sol inicia su viaje de regreso al Sur, pasando por sobre el Ecuador en el Equinoccio de Otoño, hasta llegar a máxima posición al Sur del Ecuador en el Solsticio de Invierno. A esta latitud Sur se le denomina Trópico de Capricornio. Es justamente porque al llegar a estos puntos máximos pareciera que el Sol se detiene e inicia su retorno que se llaman Solsticios, Sol en su Sitio.
Las otras latitudes notables que se crean por este movimiento aparente del Sol son los Círculos Polares. A partir de estas latitudes es que el Sol es visible las 24 horas del día durante el solsticio.
Cada una de las regiones tiene sus particularidades:
En las Zonas Polares (al norte del Circulo Polar Ártico y al Sur del Antártico): Puede tener 24 horas de día, o 24 horas de noche. El Sol siempre estará cerca del horizonte.
En las Zonas Templadas (entre los Trópicos y los Círculos Polares): El Sol siempre se pone, aunque dependiendo de su latitud, pueden haber noches muy largas con días cortos (invierno) o días muy largos con noches muy cortas (verano). El Sol siempre estará en el hemisferios celeste opuesto, por ejemplo, en la Zona Templada Norte el Sol siempre estará al Sur. A pesar que al acercarse el verano el Sol "sube" en el cielo, nunca llega al cenit.
En las Zonas Tropicales (entre ambos Trópicos): Los días y las noches tienen mas o menos la misma duración durante el año, y el Sol parece pasar de Norte a Sur y viceversa. Al momento de pasar de un hemisferio a otro, el Sol transita por el cenit. A la derecha encontrara (en un futuro cercano) un post con la información del transito por el cenit para las principales ciudades de Honduras.
Para Honduras, nuestro horizonte se ve algo asi:
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| Figura 4 |
Ya que Honduras esta en el Hemisferio Norte, podemos ver constantemente el Polo Norte Celestial (PNC), y casualmente muy cerca de ese punto se encuentra una estrella que fue bautizada como Polaris, conocida como Estrella Polar. La altitud sobre el horizonte del PNC es igual a nuestra latitud, 15°N. Perpendicular a este eje de rotación tenemos la proyección del ecuador de la Tierra y lo llamamos Ecuador Celeste o Celestial. El Sol se mueve generalmente de Este a Oeste en esta bóveda celestial, sin embargo solamente dos días al año nace exactamente por el Este y se pone exactamente por el Oeste, en los Equinoccios de Primavera y Otoño. Ese día el Sol recorre el arco formado por el Ecuador Celeste.
Los otros arcos interesantes de recorrido del Sol corresponden al Solsticio de Invierno (Naranja) cuando el Sol llega a su máxima posición Sur, el Transito por el Cenit (Verde) cuando el Sol para justo por el centro de la bóveda y el Solsticio de Verano (Purpura) cuando el Sol alcanza su máxima posición Norte.3. Los Planos Fundamentales
Si nos imaginamos que las estrellas, los planetas, la Luna y el Sol están en la superficie de una esfera y en el centro de esta esfera esta la tierra, tenemos tres planos fundamentales:
- Nuestro Horizonte: es la proyección al infinito de nuestro horizonte, y es el plano básico ya que define lo que es visible en el cielo.
- El Ecuador Celeste: Es la proyección al infinito del ecuador de la Tierra y nos ayuda a dividir el cielo en hemisferios.
- La Ecliptica: Es el camino aparente del Sol en la esfera celeste, pero en realidad es el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
La figura de abajo nos muestra la esfera celeste y los planos fundamentales.
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| Figura 5 |
El Horizonte del diagrama equivale a una latitud 15° N, sin embargo ese horizonte puede tomar cualquier inclinación dependiendo de la latitud geográfica del observador.
Para ubicar los objetos en esta esfera se usa un sistema de Latitud y Longitud Celestes. La Latitud es muy similar a la geográfica, se mide en Grados, Minutos y Segundos a partir del ecuador celeste, positivo en el Hemisferio Norte, Negativo al Sur.
El horizonte de un observador dará una vuelta completa a la esfera celeste en 24 horas (por la rotación de la tierra) entonces la longitud se mide en 24 horas. Cada hora de longitud equivale a 15°. Las medidas de longitud celeste son en Horas, Minutos y Segundos y se miden a partir del equinoccio de primavera (0 Horas). Es importante notar que los minutos y segundos de longitud son diferentes a los minutos y segundos de latitud, estos últimos siendo realmente minutos de arco y segundos de arco.
4. Orientándonos en el Cielo
Finalmente podemos hablar de las dos principales formas de orientarnos en el cielo:
- Posiciones Aparentes: Dependen de las circunstancias locales del observador, y son dadas como Azimut y Altura. El Azimut es la dirección del objeto, medido en grados, minutos y segundos desde el Norte, 0°, pasando por el Este 90°, Sur 180° y Oeste 270°. La altura es medida desde el horizonte en dirección al cenit, también en Grados, minutos y segundos. Los Azimuts estarán entre 0° y 359°59'59", mientras que la altura entre 0° y 90°. Una altitud negativa indica que el objeto esta bajo el horizonte y no es visible. No puede existir una Altura mayor a 90° ya que este es el cenit.
- Posiciones Absolutas: Son iguales para todos los observadores en la Tierra y están dadas en Ascensión Recta (RA) y Declinación (Dec), que son equivalentes a la Longitud y Latitud Celestes respectivamente (ver punto 3).
Ambos sistemas son usados para cálculos astronómicos, por ejemplo, para calcular el transito del Sol por el cenit de San Pedro Sula, buscamos el día que el Sol se encuentre mas cerca de una Altura de 90°, o bien podriamos calcular cuando el Sol alcance una declinación de 15.5° N (igual a la latitud de SPS), y en ambos cálculos encontraríamos la misma fecha.
Espero que esta explicación de conceptos astronómicos básicos sea fácil de entender y de mucha utilidad. Hemos dejado por fuera las explicaciones concernientes a La Luna por una buena razón; no podemos hablar de la Luna sin hablar de los eclipses, y a fin de no extendernos tanto esta semana, lo dejaremos para un próximo post.
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