Le Coordinate Orizzontali

Questo sistema di riferimento divide il cielo in due emisferi: quello superiore, nel quale gli oggetti sono visibili, e quello inferiore, nel quale gli oggetti non possono essere visti. Il cerchio massimo che separa i due emisferi è chiamato orizzonte locale.

Vi sono due coordinate angolari indipendenti: l'altezza, talvolta chiamata anche elevazione, che consiste nell'angolo tra l'oggetto e l'orizzonte locale dell'osservatore (se l'oggetto è nell'emisfero superiore, quest'angolo è compreso tra 0 e 90°) e l'azimut. Per queste due coordinate il sistema topocentrico viene anche chiamato "sistema az/el", o "sistema alt/az".

Le coordinate celesti servono per identificare la posizione degli astri sulla sfera celeste. Alternativamente, visto che nella realtà essi hanno distanze diverse da noi, le coordinate celesti individuano una direzione orientata, ossia una semiretta originata dall'osservatore e passante per l'astro.

Le coordinate orizzontali, chiamate anche coordinate altazimutali, dipendono dalla posizione relativa dell'osservatore rispetto all'astro e sono riferite all'osservatore, presupposto immobile rispetto alla Terra in movimento; quindi, per ogni astro (in movimento relativo rispetto alla Terra), variano continuamente nel tempo.

Si prendono come riferimenti:

• - l'orizzonte, la circonferenza massima che separa l'emisfero celeste visibile da quello non visibile;
• - il meridiano locale, la circonferenza massima passante per lo zenit dell'osservatore e per i poli, che incontra l'orizzonte nei punti Nord e Sud;
• - il piede dell'astro, punto dell'orizzonte più vicino all'astro, corrispondente al punto dell'orizzonte individuato dal meridiano passante per l'astro.

Quindi come coordinate si ottengono:

1) Come ordinata: l'altezza (h) è la distanza angolare dell'astro dall'orizzonte, e varia tra -90° e +90°.

2) Come ascissa: l'azimut (A) è la distanza angolare tra il punto Nord e il piede dell'astro (corrispondente alla distanza angolare tra meridiano locale e meridiano passante per l'astro), misurata in senso orario, e varia tra 0° e 360°.

A volte, al posto dell'altezza si usa la distanza zenitale (z), che è la distanza angolare dell'astro dallo zenit dell'osservatore e che varia da 0° a 180°.

Riferifementi Celesti

L’azimut (dall'arabo as-sumūt, che significa "le direzioni") è l’angolo che rappresenta la distanza angolare tra il Polo Nord Celeste e la proiezione sull’Orizzonte della posizione di una stella relativa ad un osservatore.

Lo zenit nell'astronomia osservativa indica il punto di intersezione tra la retta perpendicolare al piano dell'orizzonte con la superficie dell'emisfero celeste visibile, intercettato dalla retta verticale passante per l'osservatore.

Il punto diametralmente opposto allo zenit (o il suo antipodo) è detto nadir. Zenit e nadir sono i poli dell'orizzonte. I punti sulla sfera celeste dello zenit e del nadir al Polo Nord individuano i Poli Celesti Nord e Sud della sfera.

Il nadir è l'intersezione della perpendicolare all'orizzonte passante per l'osservatore con l'emisfero celeste invisibile. La parola deriva dall'espressione araba «nazìr al-samt» che significa "corrispondente dello zenit" (nel senso di "direzione opposta [della testa]").

Un esempio pratico del suo uso è quando il sole si trova allo zenit rispetto a un punto della superficie terrestre, fenomeno che si verifica alle 12:00, ora locale, ad esempio all'equatore, durante gli equinozi, oppure ai tropici, durante i rispettivi solstizi.

Si dicono circoli verticali (azimuthal o vertical circles) i circoli massimi che passano per lo zenit e il nadir, perpendicolarmente all'orizzonte celeste. Di questi cerchi il più importante è quello che passa per i poli celesti, cioè il meridiano locale (o circolo meridiano).

Il meridiano locale, o impropriamente meridiano, è infatti il cerchio massimo della sfera celeste passante per i poli celesti e per i poli dell'orizzonte. Può anche pensarsi come la proiezione del meridiano geografico dell'osservatore sulla volta celeste.

Dalla definizione segue che è perpendicolare all'orizzonte astronomico dell'osservatore. È diviso dai poli celesti in due semicerchi, chiamati meridiano superiore, quello che contiene lo Zenith, e meridiano inferiore, quello che contiene il Nadir. Le sue intersezioni con l'equatore celeste individuano due punti diametralmente opposti chiamati mezzocielo superiore e mezzocielo inferiore, mentre quelle con l'orizzonte astronomico intersecano altri due punti diametralmente opposti, i punti cardinali Nord (dal lato del polo nord) e Sud (dal lato del polo sud).