Sfera Celeste

Da convinzione a convenzione

Il Sole domina il cielo diurno, ma di notte, specialmente se non c’è la Luna, sono le stelle a dare spettacolo. Distribuite casualmente sulla volta celeste, deboli o luminescenti, il loro numero appare enorme. Per gli antichi osservatori del cielo la Terra si trovava al centro di una enorme sfera tempestata di stelle, in costante rotazione attorno al pianeta. Fu probabilmente questo ad alimentare la convinzione – durata per millenni – che noi fossimo al centro dell’Universo.

Poli Celesti

I poli celesti – ingrandisci

In effetti, osservando il firmamento, notiamo da subito che non è possibile percepire le diverse distanze che ci separano dai corpi celesti. Gli astri appaiono tutti alla stessa distanza, come gioielli incastonati su di una enorme cupola, al cui centro ci troviamo noi osservatori. Se potessimo rendere la Terra trasparente, la volta celeste apparirebbe ai nostri occhi come una enorme sfera di raggio indeterminato, avente come centro il nostro pianeta. Tale astrazione è, per convenzione, il sistema di rappresentazione del cielo usato in astronomia: la sfera celeste.

Nell’immagine vediamo posizionati gli elementi visti finora, ovvero PNC, PSC e asse celeste, descritti nel precedente appuntamento.

poli celesti e latitudine del luogo di osservazione

La sfera celeste, come si accennava descrivendo la dinamica del cielo, è osservabile solo per metà, essendo l’altra occultata dal piano tangente al luogo d’osservazione: l’orizzonte. Le traiettorie stellari appaiono allora come due semicerchi situati uno sopra l’orizzonte (visibile) e l’altro sotto (non visibile). Per questo motivo assistiamo al sorgere e al tramontare degli astri. L’unico sito osservativo in cui nessun astro visibile sorge o tramonta è in corrispondenza dei poli terrestri, dove tutto il firmamento ruota descrivendo cerchi paralleli all’orizzonte. Per contro, all’equatore, tutti gli astri sorgono e tramontano descrivendo cerchi perpendicolari all’orizzonte. Avremo quindi il seguente scenario:

Latitudine e luoghi di osservazione

Poli (lat. massima 90°) – le stelle visibili non sorgono e non tramontano mai

Latitudini Intermedie – solo alcune stelle sorgono e tramontano

Equatore (latitudine 0) – tutte le stelle sorgono e tramontano

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Come raffigurato nell’immagine sovrastante, l’altezza dei poli celesti è strettamente legata alla latitudine del luogo d’osservazione. Infatti, tanto più ci si allontana o ci si avvicina all’equatore, e dunque tanto più cresce o diminuisce la latitudine, di altrettanto i due poli celesti si alzano o si abbassano rispetto all’orizzonte. Per questo motivo, a latitudini intermedie, alcune stelle sorgeranno e tramonteranno mentre altre, quelle più prossime al PNC, descriveranno dei cerchi attorno ad esso rimanendo sempre al di sopra dell’orizzonte. A tali stelle, e alle costellazioni di cui fanno parte, viene dato il nome di circumpolari.

Il cerchio descritto dalle stelle circumpolari viene definito cerchio di perpetua apparizione (da ora CPA), il quale dista dal PNC di un angolo pari alla latitudine geografica del posto d’osservazione. Ad esempio, per un osservatore situato a Roma, l’ampiezza del CPA sarà di circa 42°. Le stelle distanti di un angolo di pari entità dall’altro polo celeste, quello invisibile perchè sotto l’orizzonte, saranno occultate da quest’ultimo e delimitate quindi dal cerchio di perpetua occultazione (da ora CPO). Mai come in questo caso è necessario un aiuto visivo:

CPA e CPO

Sopra: CPA e CPO

Come si può notare stiamo lentamente introducendo le prime definizioni astronomiche. Vi invito pertanto, nel caso testi ed immagini non fossero del tutto chiari, ad inviare commenti per approfondire il tema.

I commenti di questo post sono in sola lettura poichè precedenti al restyling del 2012. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

23 Commenti

  1. Non mi è ben chiara una cosa riguardo alla posizione delle stelle e a come essa varia nelle stagioni: osservando il cielo sempre dallo stesso luogo, questi movimenti circolari variano nel corso dell’anno? E la stella polare è sempre fissa in un determinato punto in tutto l’anno?
    Per l’aiuto ai bisognosi, e per queste interessantissime lezioni, grazie:!:

  2. Ciao Edoardo,
    iniziamo col dire che la stella polare è fissa nello stesso punto e per tutto l’anno, perchè la Terra ruota parallelamente al proprio asse, il cui prolungamento (PNC) è quasi in corrispondenza della stella in oggetto.

    Possiamo considerare tutte le stelle come punti fissi sulla sfera celeste, poichè sono talmente distanti che i loro movimenti non sono percepibili in tempi brevi. Il fatto che si osservano costellazioni diverse a seconda della stagione è dovuto esclusivamente al moto di rivoluzione terrestre.

    Durante il corso dell’orbita infatti, il lato buio della Terra esposto ci offrirà visioni diverse a seconda del periodo stagionale, ma solo perchè la posizione del nostro pianeta varia nel corso dell’anno rispetto al Sole.

    Se hai ancora dubbi chiedi pure

  3. @Stefano
    Ciao, osservo il cielo da quando sono piccola, soprattutto d’estate. Sono circa vent’anni che mi si ripresenta la stessa visione serale:Arturo verso ovest, Vega allo zenit, Altair a est . Da alcuni anni però ho come l’impressione che le stelle “rimangano indietro”.. sorgano dopo e tramontino di conseguenza dopo. Dappertutto ho letto che nell’arco di una vita umana i movimenti stellari non sono percettibili; ma secondo te, avendo le montagne come riferimento(sia a est che a ovest), non potrebbe essere che qualcosa si possa notare?
    Ti ringrazio in anticipo per l’attenzione.:razz:

  4. @Sonia
    Ciao Sonia, il tuo dubbio è più che lecito! Tuttavia è impossibile percepire qualunque tipo di mutamento nella disposizione delle stelle, se non in termini di milioni di anni.

    Il concetto è questo: più un oggetto è distante meno è possibile percepirne i movimenti. Immagina ad esempio un uccello e un aereo in quota. Osservandoli entrambi si direbbe che l’uccello sia più veloce dell’aereo, ma sappiamo che non è così. Le stelle sono lontane decine di anni luce (la più vicina a poco più di 4 anni luce è Proxima Centauri) e per lo stesso principio di cui sopra sono praticamente immobili, date le immense distanze.

    Stai osservando lo stesso cielo che si presentava agli antichi romani! 😉

  5. c’è in cielo una stella..o meglio,non sono sicura che lo sia, piuttosto bassa sull’orizzonte..conosco i nomi di alcune stelle molto luminose, e non sono loro..vega, denheb, altair..cosa può essere? venere? sospetto sia un pianeta, pechè la luce è fissa..per quello che posso vedere! si trova verso sud, anche verso la mezzanotte (nel caso sia un pianeta..) grazie mille!

  6. Se è molto luminoso, con luce fissa e basso sull’orizzonte è sicuramente un pianeta. Considerando che gli unici altri due molto luminosi (Saturno e Venere) in questo periodo a mezzanotte sono già tramontati, quello che hai visto non può essere che Giove…guarda bene e dovresti anche vedere che si trova nella costellazione del Sagittario…