Uma pessoa que estiver num deserto bem plano ou numa ilha circundada de um mar que possa ser considerado calmo verá que o céu e a terra parecem se encontrar muito ao longe. À linha que aparenta ser essa interseção, dá-se o nome de linha do horizonte; e ao plano que contém o observador e essa linha, de plano do horizonte.

Como é mais provável que a grande maioria das pessoas não esteja assim num lugar tão favorável (plano), impedindo a visualização dessa linha, deve-se definir o plano do horizonte de outra forma.

Suspendendo-se um fio de prumo, a direção por ele indicada será chamada de vertical. Ao plano perpendicular à vertical do local, dá-se o nome de plano do horizonte. Essa vertical, que passa pelo observador, parece furar o céu num ponto muito acima de sua cabeça denominado zênite. O ponto oposto ao zênite, com relação ao observador, é o nadir.

Esfera Celeste

Como todos os astros que podem ser contemplados estão muito distantes de qualquer observador da Terra, perde-se a noção de "profundidade" e têm-se a impressão de que eles estão dispostos sobre uma grande esfera, que circunda a Terra, chamada de esfera celeste. Os pólos da Terra passam a ser considerados, então, como os pontos da esfera celeste que não giram, pelos quais passa o eixo de rotação. O plano perpendicular ao eixo de rotação e que passa pelo centro da Terra é denominado plano do Equador. A grande circunferência que se forma na interseção desse plano com a esfera celeste é chamada de Equador celeste.

Plano Meridiano, Meridiano Local e Plano Vertical

Outro conceito relevante é o do plano meridiano. Pode ser definido como o plano que contém a linha norte-sul e que passa pelo observador e pelo zênite. A intercessão desse plano com a esfera celeste define uma circunferência chamada de meridiano local. Qualquer semi-plano definido pela vertical do local e um ponto qualquer sobre o plano do horizonte denomina-se plano vertical ou o vertical do local.

Paralelos Celestes e Círculos Horários

Todos os planos paralelos ao Equador celeste, ao interceptarem a esfera celeste, definem circunferências chamadas de paralelos. As circunferências cujo centro é o mesmo da esfera celeste e que passam por seus pólos determinam os meridianos. Visto que o Equador celeste e o Equador terrestre se encontram no mesmo plano e que o centro da esfera celeste é o mesmo da Terra, pode-se dizer que os paralelos e os meridianos celestes coincidem com os geográficos. A semicircunferência que passa por um astro e pelos pólos celestes é demoninada círculo horário.

Conceito de Eclíptica

Ao caminho percorrido pelo Sol entre as constelações zodiacais, dá-se o nome de Eclíptica. O plano da Eclíptica possui uma inclinação de cerca de 23º 27*"* em relação ao plano do Equador. Por causa disso, durante sua trajetória anual, o Sol, na Eclíptica, cruza o Equador apenas duas vezes. Uma, próximo a 21 de março, estando na constelação de Peixes12, quando o Sol se desloca para o hemisfério norte; a esse ponto se dão os nomes de ponto gama, ponto vernal ou ponto equinocial da primavera boreal. O outro ponto, oposto ao gama, que representa a passagem do Sol para o hemisfério sul, denomina-se ponto libra e ocorre próximo a 23 de setembro. Nessa época, o Sol se encontra na constelação de Virgem.

Coordenadas Astronômicas

Com base nessas informações, podem ser definidas as seguintes coordenadas principais para a localização de qualquer astro:

Sistema Horizontal de Referências

A) Azimute: é o ângulo medido no plano do horizonte, a partir da direção norte, no sentido para leste, até o vertical do astro. Varia entre 0 e 360º.

B) Altitude: é o ângulo contado no plano vertical do astro, medido a partir do horizonte. Por convenção, considera-se positivo acima do horizonte e negativo abaixo dele. Dessa forma, varia entre -90º e +90º.

Sistema Equatorial de Referências

C) Ascensão Reta: é o ângulo, medido sobre o Equador, entre o meridiano que passa pelo ponto gama e o círculo horário que passa pelo astro. A contagem é efetuada no sentido anti-horário quando vista desde o pólo norte. Varia entre 0 e 360º, embora seja mais comum a utilização da medida em horas (entre 0 e 24h).

D) Declinação: é o ângulo, medido sobre um círculo horário, entre o Equador e o paralelo que passa pelo astro. A declinação é positiva para estrelas do hemisfério norte e negativa para as do sul. Varia entre -90º e +90º.

Sistema Eclíptico de Referências

E) Longitude Eclíptica: é o ângulo, medido sobre a Eclíptica, entre o ponto gama e o meridiano eclíptico que passa pelo astro. Varia de 0 a 360º.

F) Latitude Eclíptica: é o ângulo, medido sobre um meridiano eclíptico, entre a Eclíptica e uma circunferência paralela à Eclíptica que passa pelo astro. Para simplificar, pode ser também definida como a altura do astro em relação ao plano da Eclíptica. Por convenção, é considerada positiva quando o astro pertence ao hemisfério eclíptico norte e negativa quando o astro pertence ao hemisfério eclíptico sul. Varia entre -90º e +90º.

12 Por causa do fenômeno conhecido como precessão dos equinócios, os pontos gama e libra se deslocam ao longo da Eclíptica, no sentido retrógrado ao do movimento de translação da Terra. Na época de Cristo, o ponto gama encontrava-se na constelação de Áries e o ponto libra, na constelação de Libra.