Curso General de Astronomía
Tema 4. El modelo de las dos esferas
KEPLER. GRUPO DOCENTE DE ASTRONOMÍA
4.1 El modelo de las dos esferas
Ya hemos avanzado antes que el aspecto que presenta el cielo nocturno es el de una gran esfera abarrotada de estrellas que nos rodea por todas partes. Vamos ahora a precisar esta imagen intuitiva y a comprobar que podemos explicar satisfactoriamente tanto los fenómenos astronómicos vistos hasta el momento como otros que irán apareciendo a partir de ahora.
El modelo de las dos esferas es extremadamente simple: consiste en suponer que el Universo está constituido por dos esferas concéntricas: la terrestre y otra mucho mayor que ella, la celeste, en la que se sitúan todas las estrellas.
En la esfera terrestre hay algunas líneas y puntos que destacan de manera natural: los dos polos, el eje y el ecuador. Los llamaremos elementos universales.
Hay otros que dependen del lugar O en el que estemos, por lo que son llamados elementos locales:
- El plano del horizonte.
- La línea meridiana (recta que va de norte a sur).
- La vertical del lugar (que se dirige por una parte hacia el centro G de la Tierra y por la otra hacia el cenit z).
- La latitud (φ) y la longitud (λ) del punto O.
De forma semejante, en la esfera celeste también hay elementos universales y locales.
Elementos universales:
- El polo norte celeste (P).
- El polo sur celeste (P’).
- El eje del mundo PP’.
- El ecuador celeste QQ’.
- El horizonte del lugar, círculo máximo de la esfera celeste resultante de su intersección con un plano tangente a la esfera terrestre en el punto O.
- El cenit (z) del observador, punto de la esfera celeste donde termina la vertical del lugar (GO).
- El meridiano del lugar, círculo máximo que pasa por el punto cardinal norte (N) el polo visible P, el cenit z y el punto cardinal sur (S).
En la figura 4.4 el plano del horizonte al ser tangente en O, no pasa por el centro G y no es exactamente un círculo máximo. La parte visible por encima de él parece algo menor que la que queda por debajo. Esto no es así: el horizonte divide la esfera celeste en dos mitades iguales. La figura 4.4 es incorrecta por cuanto el tamaño de la Tierra es despreciable comparado con el de la esfera celeste y es perfectamente válido considerar aquella como un punto. Así los puntos G y O pueden y deben confundirse en uno sólo y la figura 4.5 es la correcta.
La figura 4.5 es una imagen de nuestro universo de las dos esferas como si pudiéramos verlo desde el exterior. En realidad, nosotros estamos situados en un punto O de la superficie terrestre y, naturalmente, siempre vemos el horizonte horizontal, como se presenta en la figura 4.6, que es el resultado de voltear en bloque la figura 4.5 hasta situar el horizonte tal y como lo vemos desde nuestro observatorio O. Así el cenit z queda en el punto más alto del cielo, el polo P por encima de N y el ecuador que pasa por los puntos cardinales E y W alcanza en Q cierta altura sobre S.
