I SISTEMI DI COORDINATE

         1°   SISTEMA         ALTAZIMUTALI

2° SISTEMA
EQUATORIALI ORARIE

3° SISTEMA
EQUATORIALI CELESTI

4° SISTEMA
ECLITTICHE 

Il cerchio fondamentale orizzontale è rappresentato dall'orizzonte dell' os-servatore, ovvero la direzione del filo a piombo, che individua due punti: uno sopra la testa ZENIT e l'altro NADIR diametralmente opposto. Sull'orizzonte si trovano i quattro punti cardinali. La posizione dell'oggetto celeste è individuata dalle due coordinate:
                      h = Altezza
                      A = Azimut
Questo è l' angolo, misurato sull' orizzonte, tra il punto sud (a volte anche Nord) ed il punto di intersezione tra il cerchio massimo che congiunge Zenit e Nadir e l'astro individuato sulla sfera celeste e l'orizzonte stesso.
Non è opportuno usarlo per le osservazioni, in quanto la sfera celeste appare in movimento a causa del moto della Terra, per cui questi angoli variano in continuazione. Entrambi vengono misurati in gradi

Relazione geometrica fra l'altezza di un astro in meridiano e latitudine del luogo di osservazione

  TRIANGOLO NAUTICO
E' un triangolo sferico che ha
i tre vertici nel polo, nello zenit e nell'astro osservato.
Rientrano nelle procedure seguite per il calcolo della longitudine e latitudine in navigazione.
Vds i n. 39 e 40 del notiziario (Notiziario - Archivio)

    LATITUDINE ASTRONOMICA
Per latitudine astronomica(F) si intende l'altezza del polo celeste rispetto all'orizzonte. In figura corrisponde all'angolo NOP.
La colatitudine è la distanza zenitale del polo (angolo POZ) e quindi è il complementare della latitudine (90°- F).  La latitudine astronomica è uguale alla distanza zenitale del mezzocielo mentre la colatitudine è l'altezza del mezzocielo.

MISURA LATITUDINE ASTRONOMICA
La latitudine astronomica può essere ricavata  dell'osservazione di una stella circumpolare. In figura è riportato lo schema.
Si misura l'altezza h₁del passaggio sotto il polo e l'altezza h₂ del passaggio sopra il polo. La latitudine astronomica f si ricava dalla media aritmetica delle due altezze:
             f = (h₁ - h₂)/2

I tempi di rivoluzione dei satelliti artificiali che ruotano attorno alla Terra sono regolati con la terza legge di Keplero, legge che lega le distanze ai tempi
 

Le stagioni sono causate dal fatto che l'equatore terrestre è inclinato, sul piano dell'eclittica, di 23°,5. Il 21 giugno l'emisfero boreale della Terra è rivolto verso il Sole, per cui le zone alla latitudine 23°,5 Nord (tropico del Cancro) verranno colpite esattamente a perpendicolo dai raggi del Sole. Il 22 dicembre succede il contrario. Le zone alla latitudine   23°,5 Sud (tropico del Capricorno) avranno i raggi del Sole sulla perpendicolare. 

Una delle difficoltà che si incontra nel fare coincidere una carta stellare con il cielo reale è il problema delle misure. Da notare che la Luna piena, che ha un diametro di mezzo grado, può essere nascosta dalla punta di una matita tenuta a braccio teso.
La palma di una mano è sufficiente a nascondere le stelle principali di Orione e dell'Orsa Maggiore. La dimensione di un pugno chiuso, tenuto a braccio teso, costituiscono un metro ideale, avendo un'ampiezza di circa 10°.
In figura le ampiezze rapportate.

Nello studio della composizione stellare la chiave di volta si è avuta con lo sviluppo dell'"Analisi Spettrale" applicata in astronomia.
Facendo passare un raggio di luce attraverso una fenditura e quindi attraverso un prisma si ottiene la scomposizione del raggio nei colori semplici: si ottiene cioè uno spettro.
Il raggio così scomposto può essere osservato direttamente all'uscita dello strumento o fissato su lastra fotografica o in memoria di un PC. Lo strumento  che consente la visuale diretta si chiama spettroscopio, mentre lo spettrografo consente l'acquisizione dell'immagine su supporto permanente.
La luce è composta da diversi intervalli di lunghezza d'onda.
L'intervallo al quale è sensibile l'occhio umano va da circa 4000 Å nel violetto sino a circa 8000 Å nel rosso, passando per il blu, il verde, il giallo, e l'arancione.
La frequenza υ della radiazione è legata alla lunghezza d'onda λ dalla relazione:
                                     
dove il valore della velocità della luce c è pari a 300.000 km/s.
Nella spettrografia vengono impiegati anche dei reticoli: lastre di vetro sulle quali sono incise centinaia di solchi per mm, tuuti paralleli tra loro.
Nello spettrografo a prisma lo spettro viene prodotto dalla rifrazione del raggio luminoso all'interno del prisma , in quello a reticolo lo spettro viene generato dalla diffrazione e dipende dalla lunghezza d'onda. Questi vengono impiegati solo nell'osservazione di oggetti più luminosi, in particolare il Sole.
Gli spettri del Sole e delle stelle presentano sul fondo continuo delle righe scure (raramente righe più chiare). Le righe oscure più marcate furono scoperte per la prima volta  da W.H. Wollaston nel 1802 nello spettro del Sole. Nel 1814 J. Faunhofer le indicò con le lettere latine tutt'ora in uso, ma la loro interpretazione fu possibile nel 1859 quando R.W. Bunsen e G.R. Kirchoff stabilirono le basi dell'analisi spettrale.

LE STELLE - DISTRIBUZIONE  DELL'ENERGIA IN  RELAZIONE AGLI SPETTRI RICAVATI 

Le stelle sono di diversi colori.  Il colore di una stella è in stretta relazione con la sua temperatura superficiale. Il colore apparente di una stella è dovuto alla distribuzione di energia radiante nello spettro. Con l’aumentare della temperatura la massima energia radiante si sposta verso lunghezze d’onda più corte (aumenta quindi la frequenza), passando dal rosso (bassa temperatura) al violetto (alta temperatura).
Una stella con una temperatura superficiale da 300 a 4000 K irraggia la maggior quantità di energia nella regione della radiazione rossa ed infrarossa (IR). A seconda della loro temperatura le stelle si suddividono in «varie classi» spettrali. contraddistinte da lettere maiuscole: O. B, A, F, G, K, M (immagine a sinistra).  La classificazione si basa sulla presenza di righe spettrali che corrispondono a determinati atomi.

LE  LUCI  NEL CIELO

LUCE CINEREA

La luce cinerea è un fenomeno che interessa la luna durante la prima e l'ultima fase, ossia quando presenta uno spicchio di disco illuminato assai sottile. In questo caso è facile che la luce del Sole venga riflessa dalla terra verso la luna, illuminando una porzione di superficie in ombra. Questo fenomeno avviene quando la Luna si trova in mezzo fra la Terra ed il Sole e quindi, riceve la massima illuminazione dal nostro pianeta essendo Terra piena se guardiamo dalla Luna.
Nell'ultimo periodo si è notato un cambiamento del valore della riflettenza (indica, in ottica, la proporzione di luce incidente che una data superficie è in grado di riflettere) della Terra: da poco più di un decennio è in declino, un fatto riscontrato misurando appunto la luce cinerea con il Big Bear Solar Observatory, in California. Solo negli ultimi tre anni si è osservata una controtendenza: l'indice infatti sta risalendo, probabilmente ciò è dovuto ai vari cambiamenti climatici terrestri. L'imputato maggiore sarebbero le nubi; una forte copertura aumenta la luce cinerea, perciò la misura della sua intensità può dare informazioni sul mutamento del clima della Terra.

 CINTURA  DI VENERE

Da  località dagli orizzonti puliti si può  osservare, in direzione opposta al tramonto, alzarsi gradatamente una vasta fascia grigio-azzurra che non è altro che l'ombra della stessa Terra, prodotta dal Sole che si abbassa ad occidente. E sopra la fascia grigio azzurra appare solitamente un'altra fascia di un rosa intenso, dal nome armonioso di "Cintura di Venere", nome ch non ha nulla a che vedere col pianeta. 
La fascia rosa è dovuta alla dispersione della luce del tramonto sul pulviscolo della bassa atmosfera.
Un fenomeno simile alla cintura di Venere  è osservabile durante le eclissi di Sole, ma questa volta la cintura rosa copre l'orizzonte per 360 gradi

 LUCE ZODIACALE

Poco dopo il tramonto, nel cielo diventato scuro, ad occidente compare un debole luminoso cono di luce che si allunga verso lo zenith: è la "luce zodiacale".
È così chiamata quella debole luminosità che appare lungo l'eclittica, in particolare nelle vicinanze del Sole. Nel cielo occidentale il periodo migliore per osservarla è la primavera, dopo che luci del tramonto sono completamente scomparse, mentre nel cielo orientale è più favorevole l'autunno subito prima dell'alba. È così debole da essere completamente invisibile se la Luna è presente in cielo o se si proietta sulla Via Lattea. La luce zodiacale decresce di intensità allontanandosi dal Sole, ma in notti molto buie è stato osservato un cerchio completo attorno all'eclittica. In realtà, la luce zodiacale copre l'intero cielo, ed è responsabile per il 60% della luminosità totale del cielo in una notte senza Luna. Nella zona direttamente opposta al Sole si trova a volte una regione un poco più luminosa del resto, chiamata col termine tedesco gegenschein.
La luce zodiacale è la riflessione della luce solare da parte delle particelle di polvere presenti sul piano del sistema solare. L'ammontare di polvere necessaria è sorprendentemente basso: se si trattasse di particelle grandi 1 millimetro si troverebbero a 8 chilometri di distanza l'una dall'altra, supponendo che esse abbiano un'albedo (potere riflettente) pari a quello della superficie lunare, che è molto scura. Questo materiale è concentrato in un volume a forma di lente, centrato sul Sole, e che si estende ben al di là dell'orbita terrestre. Il gegenschein è causato dalla riflessione della luce solare verso la Terra da parte delle polveri che permeano il piano del sistema solare (in modo similare alla riflessione della luce solare da parte della Luna quando si trova in opposizione rispetto al Sole).