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Sistemi di coordinate astronomiche

I sistemi di riferimento per definire le posizioni degli oggetti sulla sfera celeste sono sistemi di coordinate polari. Essi si basano sulla definizione di un asse (passante per il centro O) chiamato direzione fondamentale (d) e di un piano fondamentale (a), perpendicolare a questa direzione.

La direzione fondamentale individua due punti sulla superficie della sfera P' e P" chiamati poli. Il piano fondamentale interseca la sfera celeste definendo un cerchio massimo chiamato cerchio base.

Si definisce cerchio ausiliario un cerchio massimo che si ottiene dall'intersezione della sfera celeste con un piano, passante per il centro, e perpendicolare al piano fondamentale (sono esempi di cerchi ausiliari P'KP" e P'MP"). Tutti i cerchi ausiliari passano per i poli.

Per determinare la posizione di un punto (S) sulla sfera si procede in questo modo:

1- sul cerchio base si sceglie un punto (M) come origine e un verso di percorrenza.
2- si traccia il cerchio ausiliario che passa per il punto S. Tale cerchio interseca il cerchio base nel punto K.
3- a partire dal punto di origine M si misura la distanza angolare tra M e K lungo il cerchio base (angolo MOK). Tale misura è l'ascissa sferica del punto S.
4- a partire dal punto K si misura la distanza angolare tra K e S lungo il cerchio ausiliario (angolo KOS). Questa è l'ordinata sferica del punto S. Il suo valore è positivo o negativo a seconda di un senso di percorrenza predefinito.

Il raggio vettore, terza coordinata tipica dei sistemi di coordinate sferiche, qui non viene considerato in quanto corrisponde al raggio della sfera celeste, di lunghezza arbitrariamente grande.

Gli astronomi usano cinque diversi sistemi di riferimento a seconda dello scopo osservativo:

1- Sistema azimutale: l'asse scelto come direzione fondamentale è la verticale del luogo di osservazione e il piano fondamentale è l'orizzonte razionale.

2- Sistema orario: la direzione fondamentale è l'asse di rotazione della Terra e il piano è quello dell'equatore.

3- Sistema equatoriale: è molto simile al Sistema orario in quanto la direzione e il piano sono gli stessi, ma è indipendente dal moto apparente della sfera celeste attorno alla Terra.

4- Sistema eclitticale: il piano fondamentale è quello dell'eclittica e la direzione è l'asse perpendicolare ad essa.

5- Sistema galattico: il piano fondamentale è il piano mediano della Via Lattea e la direzione è quella dell'asse perpendicolare passante per il centro galattico.


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