El Séptimo Cielo - Fundación Descubre

Cómo orientarse en el cielo: primeros pasos entre las estrellas

Por Davíd Galadí Enríquez

Dile, dile, chacarera,
a esa flor azul
que de noche yo la busco
por la Cruz del Sur.

M. Arnedo Gallo y A. Rodríguez Villar, «La flor azul»

El cielo. De día o de noche. Desde la ciudad o desde el campo. Sabemos que más allá de la atmósfera, con sus gases y con sus nubes, hay todo un universo que descubrir. Pero ¿cómo nos organizamos? ¿Por dónde empezar? De día pasa el Sol. De vez en cuando vemos por ahí la Luna, más o menos redonda, en direcciones distintas y a horas muy variadas. Y las estrellas… No son las mismas siempre, ¿o sí? En ocasiones… veo luceros, luceros que luego desaparecen sin decir adónde van. ¿Hay un orden que nos permita encontrar el camino por el cielo?

Hiperión, el satélite de Saturno en el que no existen los puntos cardinales. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Lo hay, pero podría no haberlo. Nunca hay que dar nada por supuesto. Por ejemplo, unos seres hipotéticos que habitaran en Hiperión, satélite de Saturno, probablemente serían incapaces de encontrar, de manera sencilla, un orden en su panorama cósmico, porque ese cuerpo celeste circula por el espacio dando tumbos, en una rotación caótica que hace impredecible su orientación en el espacio: en Hiperión no tiene sentido hablar de norte, de sur, de este o de oeste… Pero estamos en la Tierra, un planeta con sus propias peculiaridades, pero que se mueve por el cosmos dentro de un orden. Esto nos permite definir las direcciones cardinales: norte, sur, este y oeste. Identificarlas constituye el primer paso para observar el universo.

Una esfera en rotación

La forma de la Tierra se parece mucho a una esfera con un radio de unos 6370 quilómetros (¿por qué, diablos, por qué ese número coincide con 20 000/π?). Esa esfera rota con un ritmo bastante uniforme que, por supuesto, hace que gire una vez cada día. A diferencia de lo que sucede en Hiperión, el eje de rotación terrestre se mantiene firme, bastante bien orientado en el espacio y, para los fines de esta guía de iniciación, apunta siempre en la misma dirección. Eso quiere decir que cualquier lugar de observación anclado a la superficie del planeta se ver arrastrado por esa rotación, pero siempre, en cada vuelta, del mismo modo. Y esto induce un cierto orden en el panorama que, desde la Tierra, tenemos del resto del universo.

El sentido de rotación de la Tierra lleva América hacia el Atlántico. Llamamos norte al polo que, visto desde arriba, rota en sentido antihorario. El otro es el polo sur.

El eje de rotación de la Tierra es un concepto imaginario. Lo real es el giro, el movimiento, pero nada nos impide visualizar la línea recta en torno a la cual se produce ese giro y que en cualquier globo terráqueo escolar se materializa en forma de dos rodamientos que permiten darle vueltas a la bola, con sus continentes y océanos dibujados a escala. El eje atraviesa el globo, como si fuera el asta que ensarta un pollo asado, y sale de la bola por dos lugares muy concretos, los dos polos de la Tierra.

Así que tenemos la bola que da vueltas ensartada por un eje. Está claro que solo podría girar en dos sentidos: o bien lo hace de manera que América se desplace «hacia el Atlántico», o bien lo hace al revés. La observación muestra que la opción primera es la correcta.

Miremos ahora la bola del mundo colocando el punto de vista justo por encima de uno de los polos. Hagamos girar la esfera en el sentido correcto (América se precipita hacia el Atlántico). Ahora, si estamos viendo girar la bola en el sentido contrario al de las agujas del reloj, entonces tenemos el ojo por encima del polo norte (N). Se asigna el nombre de polo sur (S) al otro punto en que el eje terrestre sale de la superficie del globo: al colocar el ojo por encima del mismo y poner la esfera en rotación en el sentido verdadero, se ve el mundo girar como las agujas del reloj.

Cuatro puntos cardinales

La rotación terrestre hace que el mundo tenga dos polos: el norte y el sur. Pero, como es natural, también tiene otras implicaciones. La más importante de ellas consiste en que todo lo que hay fuera de la Tierra va pasando por delante de nuestra vista a lo largo de una vuelta entera, a medida que el planeta gira. Y, en ese giro, hay objetos exteriores que van apareciendo y otros que dejan de ser visibles porque pasan a estar ocultos por debajo del terreno.

Antes decíamos que el planeta gira en un sentido tal que América se desplaza en el espacio hacia el lugar ocupado por el océano Atlántico. Quizá es hora de ponerle un nombre a ese lado del mundo: la dirección general hacia la que se mueve todo en la Tierra recibe el nombre de este (E), aunque en la lengua castellana también podemos llamarla de una manera mucho más descriptiva, levante. Está más que claro por qué se llama así: porque por esa región general del horizonte es por la que vamos aparecer las cosas que la rotación terrestre hace entrar en el campo de visión. Por ese costado del mundo las cosas del cielo se levantan. En justa correspondencia, el otro lado del horizonte representa la región general hacia la que descienden las cosas del cielo hasta desaparecer (o ponerse) cuando el terreno las deja ocultas. Esa parte es la del oeste (que podemos representar como O o, también, como W), o poniente.

El eje terrestre es imaginario, no existe físicamente, no se ve, así que no resulta sencillo pensar algún modo de identificar de manera directa las direcciones del norte o del sur. De todos modos, dado que los polos norte y sur son puntos únicos, lugares fijos concretos del planeta diametralmente opuestos, se entiende que, desde una ubicación cualquiera, tiene que haber una dirección única que señale hacia el norte y, en sentido diametralmente opuesto tiene que estar la dirección hacia el sur. ¿Cómo localizar con la mayor precisión posible la ubicación de los puntos cardinales en nuestro paisaje habitual?

Lo más sencillo es reparar en el movimiento de los astros a lo largo del día y de la noche. Aunque más adelante dedicaremos todo un capítulo a los detalles de este movimiento, lo que hemos comentado hasta ahora es suficiente para comprender que debe haber toda una parte del paisaje, la de levante o del este, por la que se van alzando los astros. El cuerpo celeste más manifiesto es el Sol, nadie puede ignorar su brillo Basta fijarse en la zona del paisaje por la que aparece cada mañana para ubicar, al menos de una manera general, la posición aproximada del este. Más adelante veremos que no es cierto que el Sol salga siempre exactamente por el este, de hecho solo lo hace en dos días muy concretos del año, pero como guía grosera y general sobre la ubicación del este sí basta esta observación.

Por supuesto, quien prefiera no madrugar puede realizar la observación complementaria y reparar en la zona general del paisaje por la que el Sol desaparece cada jornada, y con eso habrá ubicado de una manera aproximada la posición del oeste, de poniente. También la Luna, en cualquier fase, sirve para este fin, tan bien como el Sol.

Una vez localizados de manera muy general y grosera los lugares aproximados de salida y puesta del Sol o de la Luna, la receta para ubicar la dirección aproximada del norte y del sur resulta muy sencilla: basta situarse en pie con el este a la derecha y el oeste a la izquierda para que la vista quede encarada al norte y, por supuesto, el sur a las espaldas. Quien observe desde el hemisferio austral puede preferir colocarse con el oeste a la derecha y, de ese modo, será el sur el que quede ante su vista.

Si se dispone de una brújula se puede utilizar en lugar de la observación de las salidas y puestas del Sol y de la Luna, o para confirmar y refinar su resultado. Hubo una época, hace siglos, en que las brújulas eran unos objetos de alta tecnología muy difíciles de obtener, no digamos ya de utilizar. Pero en la actualidad pueden adquirirse en ferreterías y grandes almacenes. Y para nuestros fines no hace falta una brújula cara ni compleja. Como se sabe, las brújulas aprovechan el hecho de que el planeta Tierra posee un campo magnético que está alineado más o menos con el eje de rotación del planeta. Por eso una aguja magnetizada se dispone según el campo magnético terrestre y señala, de un modo aproximado, la dirección del norte y el sur. Una brújula normal, si se ajusta a las convenciones universales (no todas lo hacen), tiene un extremo de la aguja pintado de color rojo y ese es el que señala hacia el norte magnético. Obviamente, el otro extremo apunta al sur.

Gracias al Sol y a la Luna, quizá también con la ayuda de una brújula, tenemos localizadas las direcciones genéricas del norte, el sur, el este y el oeste desde nuestro lugar de observación. Todo está listo para dar el primer paso hacia el universo: ubicar en el cielo el polo celeste.

Norte y sur celestes

Ya hemos dicho varias veces que el eje terrestre no existe, que se trata de una abstracción ideal. Lo cual es una desgracia, porque si de verdad hubiera un eje material clavado en los polos de la Tierra, y este eje se extendiera una distancia larguísima por el espacio, entonces acabaría asomando por el norte o por el sur y podría llegar a verse desde muchos lugares de la Tierra, lo cual simplificaría, y mucho, localizar los puntos cardinales.

No es así. Pero nada nos impide imaginar que el eje terrestre existiera de verdad. En ese caso, si lo prolongáramos mucho, muchísimo, miles de años-luz, acabaría tocando (al menos en apariencia) el fondo del cielo en un lugar. Bueno, en dos lugares: uno al norte y otro al sur. Esos puntos (tan imaginarios como el eje terrestre, si no más) son los polos celestes.

Una persona que viva en el hemisferio norte de la Tierra debería esperar la llegada de la noche para, a continuación, valerse de la orientación aproximada sobre los puntos cardinales para encararse más o menos hacia el norte. Ahí, ante su vista, en un lugar concreto que aún tenemos que aclarar, tiene que estar situado el polo norte celeste.

Quienes habitan en el hemisferio austral tienen por delante un trabajo parecido: al caer la noche se situarán con el oeste a su derecha, de modo que encaren el punto cardinal sur. Ahora hay que localizar en el campo de visión el polo sur celeste, el lugar donde el eje terrestre, al salir de la Antártida, acabaría clavándose en el cielo al cabo de unos cuantos miles o millones de años-luz de distancia.

En nuestros recorridos por el cielo estaremos siempre midiendo tamaños aparentes sobre el firmamento. Llegará el momento en que demos indicaciones muy detalladas sobre cómo hacerlo, pero ahora estamos aventurándonos en nuestros primerísimos pasos por el firmamento y, para ellos, nos bastará con lo básico. Y lo básico es saber que en el cielo medimos los tamaños aparentes en grados, y que un grado viene a ser lo que abarca sobre el cielo un centímetro, si se coloca a una distancia del ojo igual a 60 centímetros. Da la casualidad de que esa es la distancia que queda entre el ojo y los dedos cuando se sostiene algo con el brazo extendido (haga la prueba por sus propios medios), de modo que podemos decir que un grado, sobre el cielo, es la longitud que ocupa un centímetro cuando se mide con una regla sostenida con el brazo sin doblar el codo.

¿A qué viene todo esto? Pues a que vamos a buscar en el cielo la posición del polo celeste. Y para ello tenemos que indicar su altura sobre el horizonte, la cual mediremos… en grados. Es decir, en centímetros medidos con una regla plantada sobre el cielo con el brazo extendido.

Para ello conviene informarse de la latitud del lugar de observación, o sea, el ángulo que separa nuestro emplazamiento del ecuador. No hace falta el dato exacto, basta con una aproximación de unos grados, y puede obtenerse de cualquier sitio en Internet, o de un mapa por poco preciso que sea. La receta, que más adelante en esta guía llegaremos a justificar, es la siguiente: el polo celeste se encuentra elevado sobre el horizonte un ángulo igual a la latitud del lugar.

El polo celeste visible, norte o sur, se alza sobre el horizonte un ángulo igual a la latitud del lugar de observación.

En consecuencia, alguien que habite en la península Ibérica debería encarar el norte y buscar el polo celeste en esa dirección cardinal y a una altura sobre el horizonte de unos 40 centímetros, porque 40 grados viene a ser la latitud de esa zona de Europa. Habitantes del Río de la Plata encararán el sur y buscarán el polo celeste correspondiente a unos 35 centímetros sobre el horizonte.

De inmediato surgen algunas dificultades. Para empezar, nada de esto tiene mucho sentido si no se localizar el horizonte. Y lo habitual es que el horizonte como tal solo llegue a verse desde el mar: desde cualquier otro lugar, lo normal es que el horizonte quede oculto por edificios, montañas, árboles… aun así, no hay más remedio que intentar hacerse una idea de su posible ubicación aproximada. Otra posibilidad consiste en «materializar» el horizonte por medio de una mesa, que puede colocarse horizontal con ayuda de un nivel de burbuja (¡aunque quizá no haga falta afinar tanto!).

Diagrama detallado de la región celeste del polo norte. La regla, sostenida con el brazo extendido, da la escala en grados. El polo norte celeste casi coincide con la estrella Polar.

Esquemas auxiliares con la orientación de la región del polo celeste norte en distintas épocas del año.

Con la imaginación, o mediante algún artificio, podemos hacernos una idea de por dónde va nuestro horizonte y así localizar la región genérica en la que probablemente se halle el polo celeste visible desde nuestro lugar de observación. Pero ¿qué se supone que debería verse en esa zona? Ha llegado el momento de nuestro primer contacto con las constelaciones. El panorama debería parecerse al que se muestra en las figuras detalladas adjuntas, dependiendo del hemisferio en el que se resida. La escala de las gráficas se representa con los dibujos de reglas sostenidas, como ya hemos indicado varias veces, con el brazo extendido, de manera que cada centímetro corresponde aproximadamente a un grado.

Hay una pequeña dificultad adicional: la orientación del paisaje celeste cambia según la hora y con la época del año. Si suponemos que se observa hacia el comienzo de la noche, entonces las orientaciones generales de los mapas son las que se indican en las figuras auxiliares (más esquemáticas).

Desde el hemisferio boreal conviene buscar el Carro de la Osa Mayor si estamos en primavera o verano (digamos que de marzo a setiembre). Ese conocido asterismo formado por siete estrellas abarca unos treinta grados. Como muestra la figura, dos de las estrellas del «cucharón» conducen a la estrella Polar al cabo de unos treinta grados. Esa estrella cae, por pura casualidad, en el sitio del firmamento en el que se clavaría el eje terrestre en caso de tener entidad física real. En otoño o invierno (entre octubre y febrero) conviene guiarse más bien por la figura con forma de «M» o de «W» de Casiopea. La letra en sí mide unos quince grados de ancho y sus «palos» apuntan más o menos hacia el polo norte, del que vuelven a distar unos treinta grados.

Diagrama detallado de la región celeste del polo sur. La regla, sostenida con el brazo extendido, da la escala en grados. El lugar exacto del polo sur celeste cae cerca de la estrella (débil) sigma del Octante (señalada en el centro de la gráfica).

Esquemas auxiliares con la orientación de la región del polo celeste sur en distintas épocas del año.

En el hemisferio austral no hay ninguna estrella destacada que ocupe el sitio aproximado del polo sur celeste pero, aun así, se dispone de indicadores bastante fiables. De marzo a setiembre podemos localizar en el cielo la Cruz del Sur, quizá el asterismo más destacado del hemisferio sur celeste, que mide tan solo seis grados de largo. El palo largo, si se prolonga desde la cabeza hacia los pies de la cruz, acaba llevando hasta el polo sur celeste al cabo de treinta grados (la Cruz dista del polo sur tanto como el Carro de la Osa mayor del polo norte). Junto a la Cruz del Sur brillan las dos grandes luminarias de alfa y beta del Centauro. El grupo que forman estos dos astros con la cruz está colocado diametralmente opuesto, respecto del polo sur celeste, de la brillante estrella Achernar, que es la referencia que puede utilizarse entre octubre y febrero, cuando es posible que la Cruz y el Centauro queden tapados bajo el horizonte.

El polo se eleva sobre el horizonte un ángulo igual a la latitud del lugar, lo cual quiere decir que desde las latitudes ecuatoriales y tropicales, sean del norte o del sur, el polo celeste correspondiente quedará siempre muy bajo. Localizarlo puede resultar algo más complicado en estos casos, aunque no todo son desventajas: dependiendo de la época del año y de la latitud del lugar, es posible que lleguen a verse indicadores tanto de la posición del norte como del sur (por ejemplo, la Cruz y parte de la Osa Mayor podrían aparecer al mismo tiempo, en direcciones diametral mente opuestas).

Una vez localizado el norte o el sur, el resto de puntos cardinales quedan también fijados. Lo más importante es contar con la seguridad de que estas orientaciones cardinales no cambian nunca: el polo celeste que nos corresponda se mantendrá siempre fijo en la misma ubicación, visto desde nuestro observatorio personal. El resto del cielo sí varía  en ciclos diarios y estacionales, por no hablar de las mudanzas de la Luna o los planetas. Pero el norte, el sur, el este y el oeste serán siempre nuestra guía desde ahora y a lo largo de todas nuestras aventuras por el firmamento, que no han hecho nada más que empezar.


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