Sfera celeste o volta celeste
Cos'è la sfera celeste (o volta celeste)? Mi sto appassionando sempre più all'Astronomia e mi capita spesso di leggere le espressioni sfera celeste e volta celeste, ma non ho ben capito cosa siano. Potreste darmi una definizione chiara e semplice di sfera celeste, e dirmi perché si usa?
Quali sono i riferimenti sulla sfera celeste? Sapresti dirmi che differenza c'è tra riferimenti assoluti e riferimenti relativi, e spiegarmi come si definiscono e come si differenziano?
La sfera celeste, detta anche volta celeste, è una sfera immaginaria di raggio indefinito che ha come centro il centro del pianeta Terra e sulla cui superficie vengono proiettati tutti gli astri e i corpi celesti visibili.
Il concetto di sfera celeste è stato introdotto perché, oltre una certa distanza, l'essere umano non è in grado di valutare l'effettiva lontananza dei corpi celesti, cosicché quest'ultimi sembrano posti tutti alla stessa distanza su una superficie sferica detta, appunto, sfera celeste.
Osservando il cielo per un tempo sufficientemente prolungato si ha l'impressione che le stelle si muovano e che la sfera celeste ruoti attorno a noi. In particolare:
- nell'emisfero boreale sembra che la volta celeste ruoti in senso antiorario e che rimanga fisso solo ciò che si trova in prossimità della stella polare boreale (α Ursae Minoris, o Polaris);
- nell'emisfero australe invece si ha l'impressione che la sfera celeste ruoti in senso orario e che rimanga fisso solo ciò che si trova in prossimità della stella polare australe (σ Octantis).
Tuttavia è bene precisare che il moto delle stelle sulla volta celeste è del tutto apparente, e che è dovuto al moto di rotazione della Terra attorno al proprio asse: in realtà siamo noi osservatori a muoverci, nel senso opposto a quello apparente, e non gli astri sulla sfera celeste.
Sfera celeste.
Riferimenti sulla sfera celeste
I riferimenti sulla sfera celeste si definiscono a partire dai riferimenti sul pianeta Terra, quindi molti dei concetti che vedremo qui di seguito risulteranno familiari.
Innanzitutto dobbiamo distinguere tra riferimenti assoluti e riferimenti relativi. Come suggeriscono i nomi stessi:
- i riferimenti assoluti sono fissi, e quindi sono validi in ogni punto della Terra;
- i riferimenti relativi variano a seconda della posizione dell'osservatore.
Riferimenti assoluti sulla sfera celeste
I riferimenti assoluti della sfera celeste sono i seguenti:
• asse celeste: è il prolungamento all'infinito dell'asse terrestre, che è il segmento immaginario che congiunge i due poli terrestri (poli geografici e non magnetici).
• Poli celesti: sono i due punti di intersezione tra l'asse celeste e la sfera celeste. Attualmente il polo nord celeste si trova nella costellazione dell'Orsa Maggiore, mentre il polo sud celeste nella costellazione dell'Ottante.
• Equatore celeste: è la proiezione dell'equatore terrestre sulla volta celeste; esso divide la sfera celeste in due emisferi, di cui quello che contiene il polo nord celeste è detto emisfero celeste boreale, mentre quello che contiene il polo sud celeste è detto emisfero celeste australe.
• Eclittica: curva che corrisponde alla traiettoria apparente percorsa dal Sole in un anno. Il piano dell'eclittica risulta inclinato rispetto al piano dell'equatore celeste di un angolo di 23° 27'.
• Paralleli celesti: analogamente ai paralleli terrestri, sono ellissi parallele all'equatore celeste e sono ottenuti dall'intersezione tra la sfera celeste e i piani paralleli all'equatore celeste.
• Meridiani celesti: analogamente ai meridiani terrestri, sono semicirconferenze massime che congiungono i due poli celesti.
• Punto γ: detto anche punto vernale o punto dell'Ariete, è uno dei due punti in cui l'equatore celeste interseca il piano dell'eclittica.
• Punto ω: detto anche punto della Bilancia, è il secondo dei due punti in cui l'equatore celeste interseca il piano dell'eclittica.
In particolare gli equinozi sono gli istanti in cui il Sole, nel corso del proprio moto apparente, si trova in corrispondenza del punto dell'Ariete e del punto della Bilancia.
Riferimenti assoluti nella sfera celeste.
Riferimenti relativi sulla sfera celeste
Dal momento che gli astri visibili variano la propria posizione sulla volta celeste a seconda del luogo d'osservazione, oltre ai riferimenti assoluti vengono definiti i seguenti riferimenti relativi sulla volta celeste:
• verticale del luogo: retta passante per il centro della Terra e per il luogo d'osservazione.
• Piano dell'orizzonte: piano passante per il luogo d'osservazione e perpendicolare alla verticale del luogo.
• Orizzonte astronomico: intersezione tra sfera celeste e il piano dell'orizzonte.
• Zenit: punto d'intersezione tra l'emisfero di sfera celeste visibile e la verticale del luogo.
• Nadir: punto d'intersezione tra l'emisfero di sfera celeste invisibile e la verticale del luogo.
Riferimenti relativi nella sfera celeste.
Definizione generale di sfera celeste
Nella maggior parte dei casi si definisce la sfera celeste prendendo come riferimento il pianeta Terra, esattamente come abbiamo fatto fin qui, ma in alcuni contesti si ha la necessità di considerare la sfera celeste avente come centro un qualsiasi altro corpo celeste.
Volendo essere pignoli possiamo definire in generale la sfera celeste come una sfera di raggio indefinito che ha come centro il centro di un qualsiasi corpo celeste, e sulla cui superficie sono proiettati tutti gli astri visibili.
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Questo è quanto c'è da sapere su sfera e volta celeste; per concludere ti segnaliamo il tool cielo in tempo reale, che fornisce una rappresentazione grafica dei corpi visibili nella sfera celeste.