Coordenadas Equatoriais Movimento Diurno Passagem Meridiana

Sistemas de Coordenadas


bola

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.

Coordenadas magnéticas equador magnetico equador geomagnético.

Coordenadas Astronômicas


ecliptica
Foto tirada pela espaçonave Clementina, mostrando a Lua, a coroa do Sol nascendo atrás da Lua, e os planetas Saturno, Marte e Mercúrio. 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.

Movimento do Sol
coordenadas

O Sistema Horizontal

coohor
O Sistema Horizontal utiliza como plano fundamental o Horizonte celeste. As coordenadas horizontais são azimute e altura.

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

ardec

O Sistema Equatorial Celeste utiliza como plano fundamental o Equador celeste. Suas coordenadas são a ascensão reta e a declinação.

Equatorial

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.

Sistema Equatorial Horário

Nesse sistema o plano fundamental continua sendo o Equador, mas a coordenada medida ao longo do equador não é mais a ascensão reta, e sim uma coordenada não constante chamada ângulo horário. A outra coordenada continua sendo a declinação.

Tempo Sideral


angulo horario+ascensao reta
O sistema equatorial celeste e o sistema equatorial horário, juntos, definem o conceito de tempo sideral. O tempo sideral, assim como o tempo solar, é uma medida do tempo, e aumenta ao longo do dia.

Movimento Diurno dos Astros

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.

Movimento diário

Passagem Meridiana de um Astro

Chama-se passagem meridiana ao instante em que o astro cruza o meridiano local. Durante o seu movimento diurno, o astro realiza duas passagens meridianas, ou duas culminações: a culminação superior, ou passagem meridiana superior, ou ainda máxima altura (porque nesse instante a altura do astro atinge o maior valor), e a passagem meridiana inferior, ou culminação inferior.

z 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 tex2html_wrap_inline244, e a latitude do local phi:

$z = \pm (\delta - \phi)$
onde o sinal + vale se a culminação é feita ao norte do zênite (zK) e o sinal - se a culminação é feita ao sul do zênite (zV).
Por exemplo, a galáxia de Andrômeda tem declinação de +41°. Em Porto Alegre, com latitude -30°, qual é sua altura máxima? Pela relação anterior, obtemos que sua distância zenital é de z=±[41-(-30)]°=±71°. Como a altura é o complemento da distância zenital, a altura na passagens meridiana é 90°-71°=19°, pois ela passa ao norte do zênite. Portanto, a altura máxima é 19°. Como esta galáxia tem ascenção reta próxima de 0h, qual é a melhor época para observá-la? Por definição, o Sol está com AR=0h próximo de 21 de março. A melhor época para observer um objeto celeste com AR=0h é 6 meses depois, quando o Sol está em 12h e, portanto, à meia noite a AR=0h passa pelo meridiano superior.

Estrelas Circumpolares

Estrelas circumpolares são aquelas que não têm nascer nem ocaso, descrevendo seu círculo diurno completo acima do horizonte. Portanto, as estrelas circumpolares fazem as duas passagens meridianas acima do horizonte. Para uma certa estrela com declinação tex2html_wrap_inline214 ser circumpolar em um lugar de latitude tex2html_wrap_inline180 deve se cumprir a relação:

delta=90-phi
com tex2html_wrap_inline214 e tex2html_wrap_inline180 de mesmo sinal.

Circumpolares

Por exemplo, a estrela mais brilhante da constelação do Cruzeiro do Sul tem declinação de -65°. Em Porto Alegre, como a latitude é -30°, essa relação indica:

|65 °| $\geq$ 90°-|30°| = 60°
verdadeiro porque tanto a declinação quanto a latitude têm o mesmo sinal, negativo neste caso. Essa estrela é circumpolar em Porto Alegre, isto é, está sempre acima do horizonte. A estrela Polar, que está próxima ao Polo Norte, nunca é visível para latitudes Sul.

Para se derivar as relações entre os sistemas de coordenadas, é necessário utilizar-se a Trigonometria Esférica, também detalhada no hipertexto de Geodésica.

Questionário e Auto Teste

Simulações em Java de Walter Fendt

proxima Posições do Sol
Volta Astronomia e Astrofísica

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Modificada em 11 set 2012