Coordenadas celestes para niños
Las coordenadas celestes son como un sistema de direcciones o un "mapa" que los astrónomos usan para encontrar y ubicar objetos en el cielo, como estrellas, planetas, galaxias y satélites. Imagina que el cielo es una gran esfera que nos rodea; las coordenadas celestes nos ayudan a saber dónde está cada objeto en esa esfera.
Existen diferentes sistemas de coordenadas celestes, cada uno con su propio punto de partida y forma de medir. Algunos son como las coordenadas que usas en un mapa de la Tierra (latitud y longitud), pero adaptadas al espacio.
Contenido
¿Por qué necesitamos sistemas de coordenadas celestes?
Los sistemas de coordenadas astronómicas son herramientas organizadas para describir dónde se encuentran los objetos en el espacio. Nos permiten saber la posición de satélites, planetas, estrellas y galaxias en relación con puntos de referencia que podemos ver desde la Tierra, como el horizonte o el norte.
Estos sistemas pueden indicar la posición de un objeto en el espacio tridimensional o simplemente su dirección en la esfera celeste, especialmente si no sabemos qué tan lejos está el objeto.
Coordenadas esféricas: El mapa del cielo
Las coordenadas esféricas, cuando se proyectan en la esfera celeste, son muy parecidas al sistema de coordenadas geográficas que usamos en la superficie de la Tierra. La principal diferencia es la elección del "plano fundamental". Este plano es como el ecuador de la Tierra, pero en el cielo, y divide la esfera celeste en dos mitades iguales.
Cada sistema de coordenadas recibe su nombre según el plano fundamental que utiliza.
La dirección principal: Un punto de partida
Para ubicar un objeto en el cielo, necesitamos un punto de partida. Sin embargo, la orientación de estos sistemas de referencia no es completamente fija. La Tierra tiene un movimiento lento llamado precesión, que hace que el eje de nuestro planeta gire muy despacio. Este giro cambia lentamente la posición de los puntos de referencia en el cielo a lo largo de unos 26.000 años. También hay un pequeño bamboleo del eje de la Tierra llamado nutación.
Debido a estos movimientos, para dar una posición exacta de un objeto, es necesario especificar la fecha en que se midió, lo que se conoce como época. Las épocas más comunes son:
- Equinoccio medio de la fecha: Es la intersección del plano de la órbita de la Tierra (eclíptica) con el ecuador celeste, considerando solo el movimiento de precesión. Se usa mucho para calcular las órbitas de los planetas.
- Equinoccio verdadero de la fecha: Es la intersección real de la eclíptica con el ecuador celeste en un momento dado, incluyendo todos los movimientos, como la nutación.
Por eso, una posición en el sistema de coordenadas ecuatoriales se suele especificar con una época, como "equinoccio verdadero y ecuador de la fecha" o "equinoccio medio y ecuador de J2000.0".
Tipos de sistemas de coordenadas celestes
La siguiente tabla muestra los sistemas de coordenadas más usados en astronomía. El plano fundamental es como el ecuador y divide la esfera celeste en dos mitades. Los polos están a 90° de este plano. La dirección principal es el punto de inicio para medir la longitud. El origen es el punto central del sistema.
| Sistema de Coordenadas | Centro (origen) | Polos | Plano de referencia
(0° latitud) |
Coordenadas | Dirección principal
(0° longitud) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|
| Latitud | Longitud | |||||
| Horizontales (altazimutales) | Observador (donde estás) | Cenit (arriba) y nadir (abajo) | Horizonte | Altura (a) o elevación | Azimut (A) | Puntos cardinales Norte o Sur en el horizonte |
| Horarias | Polos celestes | Ecuador celeste | Declinación (δ) | Ángulo horario (HA o h) | Meridiano del observador | |
| Ecuatoriales | Desde el centro de la Tierra | Ascensión recta (AR o α) | Punto Aries o punto vernal | |||
| Eclípticas | Desde el centro de la Tierra o el Sol | Polos eclípticos | Eclíptica | Latitud celeste (β) | Longitud celeste (λ) | |
| Galácticas | Desde el centro galáctico (en la constelación de Sagitario) | Polos galácticos | Plano galáctico | Latitud galáctica (b) | Longitud galáctica (l) | Centro galáctico |
| Supergalácticas | Polos supergalácticos | Plano supergaláctico | Latitud supergaláctica (SGB) | Longitud supergaláctica (SGL) | Intersección del plano galáctico con el plano supergaláctico | |
Sistema horizontal
El sistema horizontal se basa en la posición de la persona que observa desde la Tierra. Las coordenadas de un objeto en este sistema cambian con el tiempo porque la Tierra gira. Es útil para encontrar y seguir objetos en el cielo desde donde estás. Se basa en la posición de las estrellas respecto al horizonte.
Sistema ecuatorial
El sistema de coordenadas ecuatoriales tiene su centro en el centro de la Tierra, pero está fijo en relación con los polos celestes y un punto especial llamado equinoccio de marzo. Las coordenadas se basan en la ubicación de las estrellas con respecto al ecuador de la Tierra, como si se proyectara infinitamente lejos. Este sistema describe el cielo visto desde el Sistema Solar y es el más usado en los mapas estelares modernos.
Es el sistema preferido por la mayoría de los astrónomos profesionales y aficionados que usan telescopios con monturas ecuatoriales, que siguen el movimiento del cielo.
Sistema eclíptico
El plano fundamental de este sistema es el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, llamado eclíptica. Hay dos tipos principales:
- Coordenadas eclípticas geocéntricas: Centradas en la Tierra. Eran muy importantes en la astronomía antigua y aún son útiles para calcular cómo se mueven el Sol, la Luna y los planetas vistos desde la Tierra.
- Coordenadas eclípticas heliocéntricas: Centradas en el centro de masa del Sistema Solar (que está muy cerca del centro del Sol). Se usan principalmente para calcular las posiciones de los planetas y otros cuerpos del Sistema Solar.
Sistema galáctico
El sistema de coordenadas galácticas usa el plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea, como su plano fundamental. Aunque el Sistema Solar es el centro de este sistema, el punto de partida para las mediciones es la dirección hacia el centro de la galaxia. La latitud galáctica indica qué tan "arriba" o "abajo" estás del plano galáctico, y la longitud galáctica indica la dirección en relación con el centro de la galaxia.
Sistema supergaláctico
El sistema de coordenadas supergaláctico tiene un plano fundamental que contiene una cantidad mayor de galaxias cercanas en el cielo vistas desde la Tierra.
Clasificación de los sistemas de coordenadas celestes
Según el tipo de coordenadas
Coordenadas cartesianas
En las coordenadas cartesianas, se usan tres ejes (X, Y, Z) que son perpendiculares entre sí y se cruzan en un punto central. Este punto puede ser el Sol (coordenadas heliocéntricas) o la Tierra (coordenadas geocéntricas). Este sistema se usa a veces para el Sistema Solar. La unidad de medida puede ser la unidad astronómica (UA) o el kilómetro (km).
Coordenadas esféricas
Las coordenadas esféricas se usan para superficies redondas como la esfera celeste o la superficie de un planeta. Para ubicar un punto con este sistema, se necesitan dos ángulos y una distancia. La mayoría de las coordenadas celestes son esféricas. En astronomía, la posición de un objeto se determina con ángulos, ya que la distancia a menudo es desconocida. Por eso, se proyectan todos los objetos en una esfera imaginaria llamada esfera celeste, que está centrada en el observador.
Según la posición del observador
Los sistemas de coordenadas también se clasifican según dónde se encuentre el observador:
- Coordenadas topocéntricas: El centro es el propio observador.
- Coordenadas geocéntricas: Centradas en el centro de la Tierra.
- Coordenadas heliocéntricas: El centro de referencia es el centro del Sol.
- Coordenadas baricéntricas: El origen es el centro de masa de todo el Sistema Solar.
- Coordenadas galácticas: Se centran en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que desde nuestra posición en el Sol, se encuentra en la constelación de Sagitario.
Además, las coordenadas pueden ser:
- Coordenadas locales: Sus valores dependen de la posición del observador (como las horizontales y horarias).
- Coordenadas no locales: Sus valores no dependen de la posición del observador (como las ecuatoriales, eclípticas y galácticas).
Medida de ángulos en astronomía
En astronomía, los ángulos se miden en radianes o grados, pero también es muy común medirlos en horas. Un ángulo de 1 hora equivale a 15 grados, porque la Tierra gira 15° en una hora. El ángulo horario y la ascensión recta se miden en horas, minutos y segundos.
Sus divisiones son:
- 1 hora = 60 minutos (min)
- 1 minuto = 60 segundos (s)
Una relación útil es que 1° = 4 minutos. Por ejemplo, una ascensión recta de 3 horas, 25 minutos y 13 segundos (3h 25min 13s) es igual a 51 grados, 18 minutos y 15 segundos (51°18′15″).
Conversión de coordenadas
La conversión de coordenadas celestes nos permite cambiar de un sistema a otro. Por ejemplo, si observas un objeto y anotas su posición en coordenadas horizontales, y también sabes tu ubicación en la Tierra y la hora, puedes convertir esas coordenadas a ecuatoriales o eclípticas. Esto es muy útil para que los astrónomos de diferentes lugares puedan compartir y entender las posiciones de los objetos celestes.
Galería de imágenes
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Sistema de coordenadas horizontales.
Véase también
En inglés: 