Byron arango la esfera celeste

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Byron arango la esfera celeste

  1. 1. La Esfera Celeste Campus Party Colombia 2010 Presentación de Byron Arango H. Junio 30 de 2010
  2. 2. *La Esfera Celeste es una esfera imaginaria de radio infinito, con la Tierra localizada en su centro. *Los polos de la esfera celeste están alineados con los polos de la Tierra. *El ecuador celeste se extiende a lo largo de la esfera celeste, en el mismo plano del ecuador terrestre .
  3. 3. <ul><li>* La Tierra como centro del Universo, no es un modelo real y correcto del Universo, como lo postularon Aristóteles (384-322 aC) y Ptolomeo (100-170 dC) . </li></ul><ul><li>* Sin embargo, permite representar graficamente las direcciones de los diferentes objetos astronómicos y efectuar cálculos, utilizando las fórmulas de la trigonometría esférica. </li></ul>
  4. 4. Tipos de Esferas Celestes <ul><li>Topocéntrica: Centro en el observador. </li></ul><ul><li>Geocéntrica: En el centro de la Tierra. </li></ul><ul><li>Heliocéntrica en el centro del Sol. </li></ul><ul><li>Baricéntrica: en el centro de gravedad de un sistema . </li></ul>
  5. 5. Propiedades de la Esfera Celeste <ul><li>Círculo menor y círculo máximo </li></ul>El corte de la esfera celeste con un plano, genera un círculo. El plano que intersecta al centro de la esfera, genera un círculo máximo, con radio igual al radio de la esfera. La familia de círculos menores que se generen, no siempre tienen igual radio.
  6. 6. Angulo sobre dos radios de un círculo máximo <ul><li>El ángulo medido en el centro de la esfera A, corresponde a un arco a, de igual valor sobre la esfera. </li></ul>
  7. 7. Hemisferio <ul><li>Un círculo máximo parte la esfera terrestre o celeste en dos hemisferios y tiene asociados dos polos, los cuales son puntos antípodas o puntos diametralmente opuestos. </li></ul>Hemisferios diurno y nocturno sobre Europa Central
  8. 8. Meridiano <ul><li>El Meridiano es un semi-círculo máximo con extremos en los polos norte y sur celestes. </li></ul>
  9. 9. Asociación entre la Esfera Terrestre y la Esfera Celeste <ul><li>Un punto en La Esfera Terrestre se determina conociendo los puntos cardinales y dos coordenadas: Longitud y Latitud. </li></ul><ul><li>De igual manera, un punto en la Esfera Celeste se determina conociendo los puntos cardinales y dos coordenadas por ejemplo: Acimut y Altura o Ascención Recta y Declinación . </li></ul>
  10. 10. Los Puntos Cardinales: Orientación por Brújula La Rosa de los Vientos La Brújula
  11. 11. Orientación por Sistema de Posicionamiento Global GPS Emplea 27 satélites (24 operativos y 3 de respaldo), en órbita de la Tierra a 20.200 km de altura, los cuales permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud sobre el nivel del mar. Precisión con 7-9 Sat. < 2.5 metros. El receptor de GPS localiza las señales de los satélites, sincroniza el reloj GPS y por triangulación calcula la posición en que se encuentra, obteniendo las coordenadas reales del punto de medición, la altura sobre el nivel del mar y la hora.
  12. 12. La corteza Terrestre
  13. 13. Polo Norte Geográfico & Polo Norte Magnético El Polo Norte Magnético se encuentra hoy a unos 1.800 km del Polo Norte Geográfico, en el norte de Canadá. Velocidad ecuatorial de rotación de la Tierra: 1.674 km/hr Velocidad angular de rotación de la Tierra: 15°/hr Velocidad de traslación de la Tierra alrededor del Sol: 30 Km/seg
  14. 14. Las Coordenadas Terrestres <ul><li>Latitud - Longitud </li></ul>Coordenadas Bogotá: Latitud 4° 36’ N; Longitud -74° 05’ W Coordenadas Villa de Leyva: Latitud 5° 38’ N; Longitud -72° 32’ W
  15. 15. Las coordenadas de nuestro Planeta
  16. 16. Coordenadas Astronómicas Horizontales (topocéntricas) : Altura - Acimut Notación estándar para las medidas angulares: 1 círculo = 360° (grados) 1 grado = 60’ (minutos) de arco. 1 minuto de arco = 60” (segundos) de arco. SIM
  17. 17. Las Coordenadas Horizontales son locales y dependen del lugar donde se encuentra el observador
  18. 18. La observación del cielo depende de la latitud del observador
  19. 19. Salida y puesta de los astros Rise – Transit - Set
  20. 20. Meridiana <ul><li>Línea recta trazada sobre el plano horizontal del observador, que une los puntos cardinales Norte y Sur. </li></ul>La Meridiana en el Observatorio de Greenwich
  21. 21. Meridiano del Observador El meridiano que contiene al cenit del observador
  22. 22. Movimiento Diurno <ul><li>Movimiento diario aparente de los cuerpos celestes a través del cielo, desde el Este (Oriente) hacia el Oeste (Occidente). </li></ul>
  23. 23. Ecuador Celeste y Eclíptica Punto Aries o Punto Vernal (G): El Sol pasa el 21 de Marzo del hemisferio Sur celeste al h. Norte celeste. (Primavera h. N y Otoño h. S); actualmente el Punto Aries está en la constelación de Piscis. Punto Libra opuesto a Aries: El Sol pasa el 21 de Septiembre del hemisferio Norte celeste al h. Sur celeste. (Otoño h. N y Primavera h. S). Hoy el Punto Libra está en Virgo. Oblicuidad de la eclíptica: 23° 27’ Trayectoria anual aparente del Sol a través de la esfera celeste
  24. 24. Coordenadas Ecuatoriales Declinación – Ascención Recta Declinación (Dec): Mide el ángulo de un astro al Norte o al Sur, del ecuador celeste Ascención Recta (RA): Mide el ángulo alrededor del ecuador celeste, desde el p. Aries sentido Este. Coordenadas: P. Aries: RA = 0 horas , Dec = 0°; P. Libra: RA = 12 horas, Dec = 0° Punto Aries: Retroceso: 50.25 seg/año Punto Libra: Retroceso 50.25 seg/año J2000: Fecha Juliana 2451545.0 TT ó 1 de Enero del 2000, 11:58:55,816 UTC SIM
  25. 25. Equinoccio: Es la posición del Sol cuando se encuentra en el primer punto Aries, o en el primer punto Libra. Los días y las noches tienen una duración igual en todos los puntos de la tierra, excepto en los polos.
  26. 26. Solsticio Lugar del año donde el Sol alcanza su máxima posición meridional (norte) o boreal (sur), o máxima declinación norte (+23° 27’) o máxima declinación sur (-23° 27’), con respecto al Ecuador Celeste. Solsticio de Verano Solsticio de Invierno La longitud del día y altura del Sol al medio día son máximas La longitud del día y altura del Sol al medio día son mínimas
  27. 27. Las Estaciones
  28. 28. Zodíaco (rueda de los animales) es una banda que genera la Eclíptica en la Esfera Celeste, la cual contiene al Sol y 13-14 Constelaciones. SIM: 2
  29. 29. La constelación de Cetus se encuentra detrás del Sol durante un breve periodo de 12 horas, alrededor del 27 de marzo. Las Constelaciones del Zodíaco Nombre o Constelacion 1 2 Símbolo Fechas IAU límites de las constelaciones (2010) Periodo Estrella más brillante Aries        21 de marzo - 20 de abril 19 de abril -14 de mayo 25.5 days Hamal Tauro        20 de abril - 21 de mayo 14 de mayo - 21 de junio 38.2 days Aldebaran Geminis        22 de mayo - 21 de junio 21 de junio - 21 de julio 29.3 days Pólux Cáncer        22 de junio - 22 de julio 21 de julio - 11 de agosto 21.1 days Al Tarf Leo        23 de julio - 23 de agosto 11 de agosto - 17 de septiembre 36.9 days Regulus Virgo        24 de agosto - 23 de septiembre 17 de septiembre - 31 de octubre 44.5 days Spica Libra       24 de septiembre - 23 de octubre 31 de octubre - 21 de noviembre 21.1 days Zubeneschamali Escorpio        24 de octubre - 22 de noviembre 21 de noviembre - 30 de noviembre 8.4 days Antares Ofiuco        24 de noviembre - 17 de diciembre 30 de noviembre - 18 de diciembre 18.4 days Rasalhague Sagitario        23 de noviembre - 22 de diciembre 18 de diciembre - 21 de enero 33.6 days Kaus Australis Capricornio        23 de diciembre - 20 de enero 21 de enero - 17 de febrero 27.4 days Deneb Algedi Acuario        21 de enero - 18 de febrero 17 de febrero - 13 de marzo 23.9 days Sadalsuud Piscis        19 de febrero - 20 de marzo 13 de marzo - 20 de abril 37.7 days Eta Piscium
  30. 30. Nociones básicas del Tiempo en Astronomía <ul><li>Tiempo solar aparente : Es el movimiento aparente del Sol por la esfera celeste, el cual varía en el curso del año. </li></ul><ul><li>Tiempo solar medio : Es el movimiento imaginario de un punto ficticio “el Sol medio”, por el ecuador celeste el, cual da lugar a un día solar medio de 24 horas. Medida del reloj. </li></ul><ul><li>Tiempo sideral : Se basa en el movimiento aparente de la Esfera Celeste y es el tiempo entre dos culminaciones sucesivas del equinoxio vernal. </li></ul><ul><li>1 día sideral = 23 h 54 m 4,091 seg. </li></ul>SIM
  31. 31. Nociones básicas del Calendario en Astronomía <ul><li>Año Trópico : Es el período de tiempo entre dos pasos del Sol por el equinoxio vernal. Su duración es de 365 días 5h 48 m 45,9 seg (365,242198 días solares medios). Son necesarias correcciones periódicas por los movimientos de precesión del eje de la Tierra. </li></ul><ul><li>Año Sideral : Es el tiempo que transcurre entre dos pasos consecutivos de la tierra, por un mismo punto de su órbita, tomando como referencia las estrellas. Su duración es 365 días 6 horas 9 minutos 9,7632 seg (366,256436918716 días solares medios). No se afecta por la precesión. Usado por los astrónomos es la medida más exacta de un año. </li></ul>
  32. 32. Precesión - Nutación <ul><li>Son movimientos de cabeceo de la Tierra sobre </li></ul><ul><li>su eje, los cuales describen un círculo completo </li></ul><ul><li>alrededor del polo norte, sobre la Esfera Celeste, </li></ul><ul><li>con una duración de 25.780 años. </li></ul>Movimiento de Precesión de un giróscopo
  33. 33. El movimiento de rotación del eje terreste, y la precesión de nuestro Planeta Tierra
  34. 34. Precesión - Nutación SIM 2
  35. 35. La Carta Celeste
  36. 36. La Carta Celeste <ul><li>La Carta Celeste es una de las herramientas más importantes en la Astronomía Aficionada, cuando no se dispone del computador con software apropiado. </li></ul><ul><li>Con su ayuda, se pueden ubicar en la Esfera Celeste estrellas, constelaciones, galaxias,nebulosas, cúmulos estelares, la eclíptica, el anillo visible de la Vía Láctea y hasta radiantes de estrellas, para cielo donde se encuentra del observador. </li></ul><ul><li>La Carta Celeste debe ser diseñada para la latitud del observador. </li></ul>
  37. 37. Carta Celeste elaborada por el Astrónomo Aficionado Josiph Toscano para observadores ecuatoriales que se encuentren entre 12° de latitud norte y 12° de latitud sur.
  38. 38. Brevísima Historia El Planisferio (plano celeste) fue descrito por primera vez a principios del siglo XI, por el Astrónomo persa Abu Rayhan Biruni.
  39. 39. El primer mapa de las estrellas con el nombre de Planisferio fue realizado en 1624 por el yerno de Johannes Kepler, Jacob Bartch.
  40. 40. Las representaciones gráficas más antigüas de las estrellas, provienende la dinastía china Tang (618 – 907). Este rollo de pergamino fue descubierto en los manuscritos de las cuevas de Mogao, por el chino Taoista Wan Yuan-lu hacia 1900. El Atlas Estelar de Dunhuang Datación: años 649 a 684 Incluye 1300 estrellas y 257 agrupaciones
  41. 41. Registro de la Constelación de Orión en el Atlas Estelar de Dunhuang (649 – 684 dC)
  42. 42. Proyección de la esfera en planos <ul><li>La esfera terrestre o celeste, puede ser proyectada mediante un sistema de representación gráfico, el cual establece una relación ordenada entre los diferentes puntos. </li></ul>
  43. 43. Diferentes tipos de proyecciones de la esfera terrrestre o celeste
  44. 44. Planisferios y mapas celestes
  45. 45. La proyección cónica de Lambert <ul><li>Permite proyectar una superficie tridimensional a una bidimensional. Un área superpone un cono sobre la esfera, con paralelos de referencia. Lambert ajustó la distancia entre paralelos, para crear un mapa, en el cual los meridianos son líneas rectas y los paralelos arcos de círculo concéntricos. </li></ul>
  46. 46. Mediante proyección cónica se puede construir una Carta Celeste
  47. 47. Hemisferio Norte Celeste
  48. 48. Hemisferio Sur Celeste
  49. 49. Instrucciones para usar la Carta Celeste <ul><li>Coloque la carta Celeste en posición vertical. </li></ul><ul><li>Diríjala al hemisferio que va a observar: polo norte en el h. Norte o polo sur en el h. Sur. </li></ul><ul><li>En la Carta Celeste orientada al norte, el Oriente se encuentra al lado derecho y el Occidente al lado izquierdo. </li></ul><ul><li>Gire el disco haciendo coincidir la fecha de observación con la hora. </li></ul><ul><li>Las estrellas y las constelaciones que aparecen en la ventana de la carta, serán las visibles en la fecha y hora seleccionadas. </li></ul><ul><li>Los planetas no se indican en la Carta Celeste, pero se podría encontrar la Eclíptica, por donde ellos se mueven. </li></ul><ul><li>Las divisiones radiales corresponden a 1 hora y las divisiones circulares a 10° de declinación. </li></ul>
  50. 50. BIBLIOGRAFIA <ul><li>° Astronomía para todos, José Gregorio Portilla, Segunda Edición </li></ul><ul><li>Unibiblos, 2001, ISBN 958-701-104-X </li></ul><ul><li>° Cátedra Mutis, 2009 U. Nacional: Prof. Benjamín Calvo M. </li></ul><ul><li>° Universe, Ruger A. Freedman, William Kaufmann III, Sixth Edition </li></ul><ul><li>R.R. Donnelly & Sons Company, 2002, ISBN 0-7167-4647-6 </li></ul><ul><li>° In Quest of the Universe, Karlh F. Kuhn, Theo Koupelis, Fourth Edition </li></ul><ul><li>Jones and Bartlett Publishers International, 2004, ISBN 0-7637-0810-0 </li></ul><ul><li>° Night Watch, Terence Dickinson, Third Edition </li></ul><ul><li>Firefly Books Ltd., 2003, ISBN 1-55209-302-6 </li></ul><ul><li>° The Backyard Astronomer’s Guide, Terence Dickinson & Alan Dyer Revised Second Edition </li></ul><ul><li>Firely Books Ltd., 2002, ISBN 1-55209-507-X </li></ul><ul><li>° Starry Night Times, monthly newsletters, 2008, 2009 </li></ul><ul><li>° Starry Night software, Simulations, 2009. </li></ul><ul><li>° Wikipedia, La Enciclopedia Libre, 2.010 </li></ul><ul><li>° Imágenes y Recursos Varios de Internet, 2010 </li></ul>
  51. 51. Muchas Gracias Cielos despejados, sin contaminación lumínica

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