CIELO, COLOR, ASPECTO A SIMPLE VISTA, ESFERA CELESTE

Forma

Cuando nos encontramos en un lugar descubierto de obst á culos, por ejemplo en el campo o en el mar, tenemos la impresi ó n de estar bajo una especie de techo gigantesco con forma de b ó veda. Todos los astros parecen estar unidos a ella. Nos sentimos en el centro de esa b ó veda celeste que nos recubre por todas partes y que se apoya sobre el horizonte. Esta ilusi ó n ó ptica, propia de todos los seres humanos, gener ó el concepto de cielo .

Al mirar el cielo de noche, parece que miles de estrellas est á n distribuidas en una b ó veda aproximadamente esf é rica. La causa de que todos los astros parezcan estar a una misma distancia de la Tierra y de que los veamos mover por la superficie c ó ncava de la b ó veda celeste, es otra ilusi ó n ó ptica. El horizonte nos impide ver lo que est á debajo de é l. Si miramos al cielo por espacio de unas horas, veremos que algunas estrellas desaparecen bajo el horizonte mientras surgen otras. Este fen ó meno nos sugiere que las estrellas est á n dispuestas sobre una gran esfera; de la cual, en cual­ quier instante, s ó lo apreciaremos la mitad.

Color

El cielo puede presentar distintas coloraciones dependiendo de la hora del d í a o del estado del tiempo atmosf é rico. En un d í a sin nubes, el cielo es azul claro durante la ma ñ ana y la tarde. Al ocultarse el Sol, tonalidades rojizas y anaranjadas ti ñ en la zona del cielo pr ó xima a la puesta del Sol En la noche puede observarse azul oscuro o negro. Para ver el cielo de color negro debemos estar en un lugar distante de las luces de una ciudad y cuando no es visible la Luna.

La interacci ó n entre la luz del Sol y los componentes de la atm ó sfera es la causa del color del cielo. Lo vemos azul por la combinaci ó n de dos efectos:

  1. dispersi ó n de luz: si un rayo de luz blanca se refracta en un prisma de vidrio, se desv í a en distintas direcciones (se dispersa) originando una franja de colores: violeta (luz de longitud de onda corta), azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo (luz de larga longitud de onda).

  2. difusi ó n de luz: si las part í culas de la atm ó sfera tienen un tama ñ o igual o menor al de la longitud de onda de la luz incidente, é sta cede parte de su energ í a a los á tomos. Pero esa energ í a no queda almacenada en el aire, porque los á tomos emiten toda la energ í a en forma de luz y en cualquier direcci ó n. Las mol é culas de nitr ó geno y los á tomos de ox í geno de la atm ó sfera difunden luz azul en todas direcciones, que se dispersa por el aire al incidir sucesivamente en otras mol é culas.

El color rojo que adquiere el cielo durante los crep ú sculos se debe a la presencia de los granos de polvo atmosf é rico. En las salidas o puestas del Sol, la luz blanca recorre un camino m á s largo dentro de la atm ó sfera y las part í culas de polvo que se encuentran cercanas a la superficie terminan absorbiendo la luz azul y verde y dispersando el rojo. La luz anaranjada y la roja siguen un camino casi rectil í neo hasta el observador, por eso el cielo presenta una coloraci ó n amarillenta o rojiza.

Si la atm ó sfera no existiera, el cielo ser í a siempre negro con estrellas resplandeciendo en é l, tanto de d í a como de noche.

Lo que se ve de d í a

El astro m á s brillante del cielo es el Sol que se observa como un c í rculo incandescente. Su intenso brillo no deja ver a las estrellas.

La Luna es otro c í rculo de luz que, en determinadas ocasiones, puede verse tanto de d í a como de noche. Tiene la particularidad de cambiar regularmente de forma: unas veces, es un c í rculo luminoso completo, otras, un semic í rculo o un delgado huso. Cuando brilla en el cielo nocturno se si guen viendo las estrellas pues su luz es m á s d é bil que la del Sol. Este hecho permite observar c ó mo cambia de posici ó n noche tras noche.

L o que se ve de noche

Adem á s de la Luna, en una noche oscura resplandecen cientos de pun tos con distintos brillos: son las estrellas. É stas parecen moverse en la b ó ve da celeste manteniendo sus distancias relativas, hecho que determin ó que desde la antig ü edad se las agrupara para formar las constelaciones.

Tambi é n se pueden observar cinco puntos de luz, como si fueran estrellas, pero con otras caracter í sticas. Tienen la particularidad de moverse entre las estrellas fijas, cada uno con una trayectoria y velocidad propia. Por su propiedad de moverse (o deambular) entre las estrellas, los antiguos griegos los bautizaron como planethe (del griego, “vagabundo”, “errante”) Luego se denominaron Mercurio, Venus, Marte, J ú piter y Saturno.

La V í a L á ctea se observa como una franja angosta y de brillo d é bil, que cruza todo el cielo.

Eventualmente se puede observar alg ú n cometa, su aspecto es el de un punto brillante rodeado de un peque ñ o c í rculo nebuloso que puede presentar un aspecto alargado. El aspecto de un cometa suele ser poco importante, pero en ocasiones se hacen notables por su brillo y su forma tan particular.

La observaci ó n del cielo durante varias horas de la noche nos permite contemplar algunas estrellas fugaces. Tienen el aspecto de un punto luminoso que corre r á pidamente y deja tras de s í una estela luminosa, para “apagarse” apenas alg ú n segundo despu é s de hacerse visible.

La esfera celeste es una construcci ó n geom é trica

Los astr ó nomos hacen uso de una esfera imaginaria en cuyo centro est á la Tierra con un observador cual­quiera. El radio es arbitrario y no muy grande, porque para las mediciones de la posici ó n de los astros, las distancias reales no juegan ning ú n papel destacado. Sobre su superficie interna se proyectan las im á genes de los astros. Esta esfera convencional, que es s ó lo una construcci ó n geom é trica imaginaria, se llama esfera celeste .

La esfera celeste se representa de acuerdo al lugar donde se encuentra un observador. Por ello, para su representaci ó n es necesario conocer la latitud de ese lugar.

Puntos, rectas y planos que se trazan en una esfera celeste

El primer elemento que podemos trazar en dicha esfera es la vertical . Esta recta sigue, aproximadamente, la direcci ó n del hilo de una plomada y pasa por el observador

El punto de intersecci ó n entre la vertical y la esfera celeste, se encuentra exactamente sobre la cabeza del observador y se denomina cenit El punto que se encuentra exactamente debajo del observador, en la intersecci ó n de la vertical con la esfera celeste, es el nadir.

El plano perpendicular a la vertical y que pasa por el centro de la Tierra, al interceptarse con la esfera celeste determina una circunferencia m á xima que se denomina horizonte astron ó mico . Este plano divide al cielo en dos partes iguales, la superior es el cielo visible para el observador mientras que la inferior es la b ó veda invisible.

Se denomina eje del mundo a la recta que es la prolongaci ó n del eje de rotaci ó n terrestre. La inclinaci ó n de esta recta depende de la posici ó n del observador sobre la superficie terrestre (latitud). El eje del mundo siempre se inclina el mismo á ngulo de la latitud del lugar de observaci ó n.

Los puntos de intersecci ó n entre el eje del mundo y la esfera celeste, son los polos celestes. El polo celeste que se ubica en el cielo visible del observador, es el que corresponde al hemisferio donde é ste se encuentra. Por ejemplo, para el caso de San Carlos, el polo celeste sur se encuentra a 34 ° 40′ sobre el horizonte astron ó mico (aproximadamente). Los polos celestes se mantienen inm ó­ viles, a pesar de que la esfera celeste rota lentamente alrededor del eje del mundo.

El plano perpendicular al eje del mundo y que pasa por el centro de la Tierra, al intersecarse con la esfera celeste determina una circunferencia m á xima que se llama ecuador celeste . Este plano divide al cielo en dos semiesferas que reciben el nombre de hemisferios celestes sur y norte , res­ pectivamente. La inclinaci ó n del ecuador celeste con respecto al horizonte astron ó mico, para cualquier observador, se puede calcular encontrando la diferencia entre 90 ° y la latitud del lugar de observaci ó n.

Los puntos de intersecci ó n entre el ecuador celeste y el horizonte astro­n ó mico son los puntos cardinales Este y Oeste .

El plano que contiene al observador, a su cenit y a los polos celestes, se intersecta con la esfera celeste determinando otro c í rculo m á ximo denominado meridiano local .

Los puntos de intersecci ó n entre el meridiano local y el horizonte astro­n ó mico son los puntos cardinales Sur y Norte .

Las circunferencias menores de la esfera que son paralelas al ecuador celeste se denominan paralelos celestes .

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