¿Dónde estamos parados?

 

Quienes somos despistados, seguramente hemos escuchado muchas veces la frase “usted no sabe ni donde está parado”, pero ¿será que quién nos lo dice realmente lo sabrá?

Es necesario comenzar diciendo que la tierra es una esfera y no un disco como algunas personas aún lo creen [1].  “Las especulaciones sobre el tamaño y forma de la Tierra empezaron, seguramente, en las primeras épocas de la evolución humana. Eratóstenes[2], por ejemplo, en el siglo III a.e.c. determinó con bastante exactitud la circunferencia terrestre (quizá con un error del 1%) midiendo la diferencia de altitud del Sol visto desde Alejandría y desde Asuán [1]. En el siglo V a.e.c. los griegos suponían que la Tierra era una esfera; era una <<idea [3]>> en el sentido de Platón, probablemente surgida del concepto filosófico de la esfera como forma perfecta, aunque también podía proceder de la apariencia circular del Sol y de la Luna, junto con la creencia de que los cuerpos celestes tenían formas perfectas. De cualquier modo, la idea era exacta y, reforzada con las mediciones prácticas de Eratóstenes y de otros, pasó al acervo cultural general de Occidente.” [2]

Sin embargo, dada la magnitud de la tierra, sentimos que nos encontramos sobre un plano.

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Imagen 1. Representación a escala de la esfera celeste. Tomada de: Presentación3 AstroParaTodos-EsferaCeleste-Breve.pdf

Al igual que la tierra es una esfera, podemos imaginar que las estrellas y los planetas se encuentran en otra esfera a la cuál llamamos “esfera celeste”, de esta manera suponemos que todos ellos se encuentran a la misma distancia y por lo tanto la separación entre 2 cuerpos celestes (estrellas, planetas, lunas) se determina por medio de un ángulo [4]. Sin embargo, esta esfera no puede tener cualquier tamaño; el tamaño de la esfera celeste no puede ser tan pequeño que una persona que se encuentre en una ciudad vecina perciba un ángulo diferente al que veríamos en nuestra ciudad entre 2 cuerpos celestes definidos, en este caso el pedazo visible de la esfera celeste es el mismo para para los dos observadores, pero en países que se encuentran diametralmente opuestos, cada uno verá un pedazo de esfera celeste distinto. Sin embargo, la esfera celeste tiene un tamaño tal, que todos en la tierra nos sentimos en el centro de esta esfera. La siguiente imagen NO es una representación a escala de la esfera celeste

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Imagen 2. Representación de la esfera celeste. Tomada de: Presentación3-AstroParaTodos-EsferaCeleste-Breve.pdf

En las siguientes imágenes podemos comprobar este hecho, estas corresponden al cielo nocturno que se puede ver en dirección sudsudeste en cierta fecha, a la misma hora, desde dos ciudades distintas de Colombia, Envigado (Antioquia) y Bogotá (Cundinamarca); se puede observar que sobre el horizonte se aprecian las mismas 2 estrellas [5], Achernar (constelación de Erídano) y Fomalhaut (constelación del Pez Austral). Sin embargo, en la ciudad de Baiyin (China), el mismo día, a la misma hora (que no es la misma hora de Colombia), estarán visibles Marte y la Luna.

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Imágenes 3, 4 y 5. Cielo nocturno Envigado, Bogotá (Colombia) y Baiyin (China). Imágenes obtenidas con Stellarium.

Si la tierra es una esfera y además los cuerpos celestes también se ubican sobre otra esfera (la esfera celeste), ¿Cómo es posible ubicar países y ciudades sobre la tierra, y a la vez proyectar las estrellas o los planetas sobre la esfera celeste viéndolos desde la tierra? Para esto se usa un sistema de coordenadas que está compuesto por meridianos y paralelos.

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Imagen 6. Paralelos y meridianos sobre una esfera. Tomada de: Presentación3-AstroParaTodos-EsferaCeleste-Breve.pdf

Los paralelos son circunferencias que se trazan sobre la Tierra cuyo centro no es el mismo de esta (circunferencias menores); los meridianos son circunferencias cuyo centro es igual al de la Tierra (circunferencias mayores o máximas). Si trazamos paralelos y meridianos sobre la tierra, partiendo de unos de referencia [6] podemos formar una especie de cuadrícula y así ubicar puntos específicos de la Tierra mediante coordenadas. Ej: Las coordenadas de Medellín son: Latitud: 6° Norte, Longitud: 75° Oeste aproximadamente.

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Imagen 7. Latitud y longitud terrestre. Tomada de: Presentación3-AstroParaTodos-EsferaCeleste-Breve.pdf

Entonces, si ya conocemos la manera de ubicar un punto sobre la Tierra, ¿Cómo es posible ubicar un punto en la esfera celeste?, ¿tendrá las mismas coordenadas que un punto en la tierra dado que es una proyección de este punto? Resulta que sobre la esfera celeste también existen una serie de meridianos y paralelos, pero estos se nombran de forma distinta. Lo que conocemos cómo longitud en la tierra, sobre la esfera celeste se llama ascensión recta y se mide en horas (1 hora = 15 grados), en dirección oriente-occidente en el mapa (si el Norte está arriba el oriente está a la izquierda); la latitud terrestre equivale a la declinación en la esfera celeste, se mide en grados, es positiva al norte del ecuador y negativa al sur, el rango va de 0 a 90 grados.

                 6 Imagen 8. Carta celeste. Tomada de: Presentación3-AstroParaTodos-EsferaCeleste-Breve.pdf

¿Pero cómo es posible saber que la esfera celeste también se divide en paralelos sin tener una cuadrícula en la mano? resulta que mediante las fotografías circumpolares es posible observar que las estrellas se mueven alrededor de un paralelo en el cielo, cada arco representa un paralelo celeste.

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Imagen 9. Fotografía circumpolar. Sin referencia

El arco más pequeño corresponde al paralelo que recorre la estrella polar. La estrella polar se encuentra en el Norte, y depende de donde se mire, esta se localiza en una latitud igual a la del lugar de donde la estemos observando, en el caso de Medellín se encuentra a 6° Norte.

En las siguientes imágenes podemos observar como se ve la estrella polar desde distintas ciudades del mundo. ¿Por qué no aparece la estrella polar en la última imagen? ¿Qué ciudad es esta?

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Imágenes 10,11 y 12.Vista de la estrella polar desde diferentes ciudades del mundo. Imágenes obtenidas con Stellarium.

Esta imagen corresponde al cielo de Santiago de Chile, en este caso el polo norte celeste se ubica debajo del horizonte, por lo cual en este lugar nunca se ve la estrella polar.

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Imagen 13. Vista del hemisferio Sur desde Santiago de Chile (el hemisferio norte se oculta bajo el horizonte). Imagen obtenida con Stellarium.

Conociendo pues que las estrellas recorren un paralelo celeste, es posible determinar su posición durante el año, además sabemos que las estrellas forman figuras en el cielo que en astronomía se denominan asterismos, entonces ubicando la posición de los asterismos a lo largo del año, los navegantes y viajeros podían realizar sus viajes usando tan sólo las estrellas de referencia y una simple brújula.

Ahora bien, la próxima vez que alguien te diga que no sabes ni dónde estás parado, podrás reírte mientras miras complacido las estrellas que se alzan sobre el horizonte.

 

Para saber más:

[1] Dreyer, J. L. E., <<A History of Astronomy from Thales to Kepler.>> (Cap. VIII). Dover Books, Nueva York. 1953.

[2] D. G. King-Hele. La geodesia mediante satélites, cámaras fotográficas y láseres. Endeavour. Enero 1974, Volumen XXXIII, número 118, p. 3-10.

 

 

 

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3 respuestas a ¿Dónde estamos parados?

  1. Jonathan Arredondo dijo:

    Buenas tardes apreciado amigo MATEO VALLEJO ARCILA interesante tu artículo, me llamo la atención mucho el título. Por razones geométricas ciertamente consideramos la tierra como una esfera para nuestros respectivos cálculos desde las diferentes áreas, sin embargo hay que aclaras que por definición de la Geodesia, la cual es una de las ramas de las Geociencias (encargada de estudiar la apariencia y superficie de la tierra) la definen como una geoide, el cual en definición, un cuerpo casi esférico con achatamientos en sus extremos, y es lógico pensarlo así (ese aplastamiento en sus polos) producto de efectos de rotación, gravitacionales y la fuerza centrífuga que infieren en su forma.

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    • MATEO VALLEJO ARCILA dijo:

      Hola Jonathan, gracias por leer el artículo.
      La referencia [2] de la sección para saber más es un artículo que trata precisamente el tema que usted señala, sin embargo no profundicé en esto dado que considero que se sale un poco de los temas que trata el curso, además requiere cierto conocimiento en temas que desconozco, soy estudiante de Química Farmacéutica. Sin embargo intentaré descifrar esta información sobre la forma correcta de la tierra. Saludos

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  2. Jonathan Arredondo dijo:

    Hola Mateo, gracias por responder. Muy bueno tu articulo, poco a poco vamos aprendiento todos. Cada dia es una nueva oportunidad para tener nuevos conocimientos. Un fuerte abrazo.

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