Se olharmos com alguma atenção para o céu podemos constatar que as estrelas mantêm as posições relativas entre si ao longo do tempo. Podemos imaginar uma esfera na qual as estrelas se encontram “fixas”. Os movimentos aparentes delas são devidos ao movimento do observador, quer pelo facto de a Terra se deslocar, quer porque o observador se desloca sobre a Terra.

Coordenadas Equatoriais

Se as estrelas estão “fixas” na esfera celeste¹, podemos criar um sistema de coordenadas que tenha como referência uma linha e um ponto que sejam fixos nessa esfera. Uma vez que a referência é fixa, este sistema de coordenadas será independente da posição do observador.



Estas coordenadas, que designamos por coordenadas equatoriais, têm como referência o equador celeste e o Ponto Vernal. O primeiro não é mais do que a projecção do equador terrestre sobre a esfera celeste. O Ponto Vernal é um ponto imaginário no espaço, definido pela intercepção do equador com a eclíptica no instante em que ocorre o equinócio da Primavera.


As coordenadas equatoriais são as seguintes:

• Declinação (δ) — Arco do meridiano do astro compreendido entre o equador e o astro. Mede-se de 0º a 90º para Norte ou para Sul.
• Ângulo sideral (AS) — Arco do equador compreendido entre o Ponto Vernal (γ) e o meridiano do astro, contado de 0º a 360º, para Oeste (no sentido dos ponteiros do relógio).
• Existe ainda uma outra coordenada equatorial equivalente ao ângulo sideral, que é a Ascensão recta (AR), e que era bastante usada em almanaques mais antigos. Define-se como: arco do equador compreendido entre o Ponto Vernal (γ) e o meridiano do astro, contado de 0 a 24 horas, para Leste (no sentido contrário aos ponteiros do relógio).

As coordenadas equatoriais são independentes da posição do observador sobre a superfície terrestre. No entanto, verifica-se que as posições dos astros no céu vão variando ao longo do dia. Precisamos então de estabelecer sistemas de coordenadas que nos permitam definir a posição dos astros em função do tempo e da posição do observador.

Coordenadas Horárias

Se fosse possível a um observador deslocar-se, em longitude, mantendo sempre a sua latitude, e à mesma velocidade com que a Terra roda, verificaria que o céu mantinha sempre o mesmo aspecto parecendo que os astros ficavam imóveis, independentemente do passar do tempo. Por outro lado, para um observador parado o aspecto do céu variava ao longo do tempo. Ou seja, para uma dada latitude e um determinado instante, o aspecto do céu depende da longitude do observador. Num determinado instante, se mantivermos a latitude, existirá um observador colocado num outro meridiano, que verá o céu exactamente com o mesmo aspecto com que nós o vimos num outro instante qualquer, anterior ou posterior. Podemos então pensar num sistema de coordenadas que reflicta esta variabilidade do céu.

Estas coordenadas dependem da posição do observador, tendo como uma das referências de contagem o meridiano do observador. Como são coordenadas que variam em função do tempo, são conhecidas como coordenadas horárias:

• Distância polar (Δ) — Arco do meridiano do astro compreendido entre o pólo elevado e o astro. Esta coordenada relaciona-se com a declinação pela seguinte fórmula δ=90º- Δ. O Pólo elevado é o que tem o mesmo nome da latitude do observador.
• Horário no lugar (hl) — Arco do equador compreendido entre o meridiano superior do lugar e o meridiano do astro, contado de 0º a 360º de Leste para Oeste.
• Ângulo no pólo (P) — Arco do equador compreendido entre o meridiano superior do lugar e o meridiano do astro, contado de 0º a 180º para Leste ou para Oeste. Como podemos verificar, esta coordenada relaciona-se com o hl. Assim se o astro está a Oeste P=hl, se está a Leste P=360º-hl.

Coordenadas Horizontais

Consideremos agora uma situação diferente da anterior, que é um observador a deslocar-se em latitude, mantendo sempre a sua mesma longitude. Se fosse possível estar num mesmo instante em diferentes latitudes verificava-se que o aspecto do céu seria diferente para cada um dos lugares. Notava-se, nomeadamente, que o ponto fixo do céu, em redor do qual todas as estrelas rodam, estaria mais alto ou mais baixo, em relação ao horizonte, consoante o observador estivesse mais afastado ou mais próximo do equador.

Ou seja, o horizonte “corta” a esfera celeste em diferentes posições, consoante a latitude do observador. Podemos então imaginar um sistema de coordenadas que tenha como plano de referência o horizonte, e não o equador.

Estas coordenadas, que designamos como horizontais, são:

• Altura (a) — Arco do vertical do astro compreendido entre o horizonte e o astro. Conta-se de 0º (astro no horizonte) a 90º (astro no zénite). As alturas abaixo do horizonte são negativas.
• Distância zenital (ζ) — Arco do vertical do astro compreendido entre o zénite e o astro. Relaciona-se com a altura através da seguinte fórmula ζ=90º-a.
• Azimute — Arco do horizonte compreendido entre o ponto cardeal Norte e o vertical do astro. Mede-se de 0º a 360º, no sentido dos ponteiros do relógio.

¹ Na realidade, nem estas coordenadas são fixas, variando muito lentamente ao longo do tempo devido a movimentos que não são aqui analisados.