Cita da Luigi Civita (UAN) su 21 Aprile 2026, 09:20

Sulla Terra siamo in grado di individuare qualsiasi punto tramite una coppia di coordinate: latitudine e longitudine. La latitudine è definita dai paralleli e indica quanto siamo distanti dall’equatore: i punti sull’equatore hanno latitudine 0, man mano che ci spostiamo verso il Polo Nord aumenta la latitudine nord, mentre se andiamo verso il Polo Sud aumenta la latitudine sud.

Il calcolo della longitudine, invece, si appoggia sui meridiani. Se la latitudine 0 è definita utilizzando l’equatore come punto di riferimento, per la longitudine la situazione è più complicata, perché non esiste un elemento naturale o comunque oggettivo che possa indicare un’origine. È stato necessario scegliere un punto di partenza convenzionale, identificato nel 1884 con il meridiano di Greenwich, che si trova presso il Royal Observatory, nel Regno Unito. Definito il meridiano 0, la longitudine viene calcolata in direzione ovest oppure est, da 0 a 180 gradi. Ad esempio, longitudine 41°15’00” E.

Le coordinate equatoriali: ascensione retta e declinazione

Premesso ciò, alziamo gli occhi durante una notte serena e lasciamoci trasportare dall’emozione di un cielo stellato. Dopo qualche istante di contemplazione, torniamo con i piedi per terra, mantenendo però lo sguardo in alto. Non ci metteremo tanto a comprendere l’importanza di poter identificare in maniera chiara e inequivocabile la posizione di qualsiasi oggetto celeste, come facciamo per i luoghi sulla Terra.

Anzitutto, possiamo proiettare tutto ciò che vediamo su una sfera immaginaria, la sfera celeste. Non sarà difficile, con le dovute considerazioni, associare a ogni punto della sfera celeste una coppia di coordinate.

La scelta dei sistemi di coordinate possibili è decisamente ampia. In questo paragrafo ci concentreremo sulle coordinate equatoriali, denominate così perché basate sull’equatore celeste.

Proiettiamo sulla sfera celeste l’equatore: abbiamo il primo punto di riferimento per le stelle e qualsiasi oggetto celeste, ovvero l’equatore celeste. Come per le coordinate terrestri, possiamo “disegnare” cerchi paralleli all’equatore verso nord e verso sud, misurati in gradi di distanza (angolare) dall’equatore, la cosiddetta declinazione. L’equatore avrà declinazione 0, il polo nord declinazione 90°N, analogamente il polo sud sarà a 90°S. Qualsiasi oggetto intermedio avrà coordinate in declinazione comprese da 0 e 90° nord e 0 e 90° sud.

E fin qui l’esercizio è stato facile. Ma per l’altra coordinata della coppia, quella che è concettualmente paragonabile alla longitudine? Si pone un problema analogo a quello già sperimentato per le coordinate terrestri: avere un punto di riferimento da cui partire, che rappresenti lo 0.

Consideriamo l’orbita della Terra intorno al Sole, la cosiddetta eclittica, e proiettiamola sulla sfera celeste. L’eclittica intersecherà l’equatore celeste in due punti, corrispondenti all’equinozio di primavera (punto vernale, o punto dell’Ariete, o punto gamma) e all’equinozio d’autunno (punto della Bilancia o punto omega). Possiamo scegliere il punto gamma come riferimento, così come per le coordinate terrestri abbiamo adoperato il meridiano di Greenwich. A questo punto, per ottenere la coordinata che ancora ci mancava non serve altro che calcolare la distanza tra il punto gamma e l’oggetto di nostro interesse, l’ascensione retta. Se ci spostiamo verso est, la coordinata sarà positiva, negativa se ci spostiamo verso ovest.

Ma come viene misurata questa distanza? Non in gradi, come abbiamo fatto per la declinazione, bensì in ore, minuti e secondi. Si è scelta questa nomenclatura perché la Terra ruota intorno al proprio asse e la distanza dell’oggetto celeste dal punto gamma è correlata al tempo siderale, e quindi al passaggio dell’oggetto sul meridiano locale. Dire che un oggetto ha, ad esempio, ascensione retta pari a 3°5’2’’ significa che passerà al meridiano locale 3 ore, 5 minuti e 2 secondi dopo che il punto gamma sarà passato al meridiano locale.

Allo stesso modo, la distanza in ascensione retta tra due oggetti corrisponderà alla differenza di tempo del passaggio di entrambi gli oggetti, prima l’uno e poi l’altro, al meridiano locale.

Si noti che questo sistema di coordinate è totalmente indipendente dalla posizione dell’osservatore. Ovvero, qualsiasi sia la nostra posizione sulla superficie terrestre, un dato oggetto sarà identificato sempre dalla stessa coppia di coordinate. Una piccola curiosità. Il termine declinazione lascia intuire facilmente il suo significato: secondo il dizionario Treccani, tra le varie definizioni, declinazione significa anche “pendenza, inclinazione, declivio”. La stessa cosa non si può dire per l’ascensione retta, che ci lascerebbe immaginare una coordinata in altezza (ascensione). Questo termine fa riferimento alla “sfera retta”, una posizione specifica in cui l’equatore celeste (che come sappiamo è la proiezione dell’equatore sulla sfera celeste) è perpendicolare all’orizzonte. Dove può avvenire un fenomeno del genere? Consideriamo che all’equatore il polo nord e il polo sud celeste sono esattamente sull’orizzonte astronomico, l’equatore celeste passa per lo zenit e il piano dell’orizzonte astronomico è perpendicolare al piano dell’equatore celeste.

Prima di procedere, è necessario definire il concetto di orizzonte astronomico. Si tratta del cerchio massimo ottenuto dall’intersezione del piano perpendicolare al luogo di osservazione (passante per il centro della Terra) con la sfera celeste. Sostanzialmente, l’orizzonte astronomico determina la semisfera celeste che possiamo vedere dalla nostra posizione.

Ora consideriamo gli archi diurni, lungo i quali si muovono gli astri nel corso dell’intera giornata per effetto della rotazione della Terra intorno al proprio asse o, equivalentemente, sulla sfera celeste intorno all’asse dei poli celesti. È chiaro che se ci troviamo all’equatore vedremo che tutti gli astri “ascendono” lungo quella che appare una linea retta, l’equatore celeste. E da qui la definizione di ascensione retta.

Altra semplice considerazione: ai poli, l’equatore celeste e l’orizzonte astronomico coincidono.

Coordinate eclittiche

Questo sistema utilizza il piano dell’eclittica come riferimento principale, e può essere eliocentrico (ovvero, avente origine nel centro del Sole, se consideriamo il moto reale della Terra), oppure geocentrico (ovvero, avente origine nel centro della Terra, se consideriamo il moto apparente del Sole). Le coppie di coordinate che identificano ogni punto della sfera celeste saranno la latitudine eclittica e la longitudine eclittica.

La latitudine eclittica misura la distanza tra il piano dell’eclittica e il corpo celeste, ed è positiva se ci si dirige verso il polo nord, negativa verso il polo sud.

Anche qui le cose diventano meno intuitive quando ragioniamo sulla longitudine, ma ormai abbiamo acquisito dimestichezza in merito. Come con le coordinate equatoriali, il riferimento è il punto vernale, o gamma, o dell’ariete. In questo caso, il sistema è destrorso, e la direzione si definisce con la regola della mano destra e le coordinate andranno da 0 a 360°

È evidente che, fissando per convenzione la latitudine eclittica della Terra uguale a 0, siccome i pianeti del Sistema solare orbitano tutti approssimativamente sullo stesso piano, con differenze poco significative, i Pianeti avranno tutti latitudine eclittica poco elevata.

Il sistema di coordinate eclittiche geocentriche pongono il focus sul punto di vista della Terra, per cui sono utili per analizzare in particolare il movimento dei pianeti dal nostro punto di vista. Quello eliocentrico, invece, è particolarmente indicato per analizzare il movimento reale dei pianeti del Sistema solare.

Coordinate alt-azimutali

Come si può intuire dal nome, il sistema si basa su coordinate definite in altezza e in azimut. La differenza rispetto agli altri due sistemi è la dipendenza delle coordinate dalla posizione dell’osservatore.

Rivediamo anzitutto alcune definizioni di base.

• Il polo nord celeste e il polo sud celeste sono le proiezioni dei due poli sulla sfera celeste.
• Lo zenit è il punto della sfera celeste che si trova esattamente sulla testa dell’osservatore, ovvero lungo la verticale ottenuta con il filo a piombo.
• Il nadir è il punto della sfera celeste esattamente opposto allo zenit e quindi non visibile all’osservatore.
• Il meridiano locale è l’arco di circonferenza che unisce polo nord e polo sud celesti passando per lo zenit dell’osservatore.

Abbiamo ora tutti gli strumenti per definire le coordinate altazimutali.

Per l’altezza, consideriamo la distanza angolare tra l’orizzonte apparente dell’osservatore (qui non si considera l’orizzonte astronomico) e l’astro, lungo il semicerchio verticale che passa per l’astro (e per lo zenit e il nadir, si veda immagine). Quindi, l’altezza andrà da 0° a 90° dall’orizzonte in direzione dello zenit, ed equivalentemente da 0° a -90° in direzione del nadir.

E per l’azimut? Come sempre abbiamo bisogno di un punto di riferimento per lo 0. In questo caso:

• si individua il nord lungo il cerchio dell’orizzonte
• si procede in senso orario, da 0° a 360°
• si cerca l’intersezione tra il semicerchio verticale che passa sia per l’astro che per lo zenit (definito prima, per calcolare l’altezza) incontra l’orizzonte
• si calcola la distanza angolare di questa intersezione rispetto al nord.