Como a latitude de um observador influi nos astros que ele pode ver no céu?
Passo 1
O enunciado pergunta como a latitude
de um observador afeta quais astros ele consegue ver no céu. O conteúdo envolvido é astronomia esférica, em particular a relação entre a latitude geográfica e a declinação
dos astros. Vamos usar o conceito de altitude de um astro no meridiano para determinar os limites de declinação visíveis.
Passo 2
Em astronomia esférica sabe-se que a altura do polo celeste acima do horizonte é igual à latitude do observador, isto é, o polo norte celeste tem altura
Passo 3
De forma geral, a altura máxima
que um astro de declinação
atinge quando cruza o meridiano superior é
Isso vem da diferença entre o polo celeste elevado a
e a posição do astro em declinação
.
Passo 4
Para que o astro fique ao menos uma vez acima do horizonte é preciso
. Assim,
Isso implica
Passo 5
Como as declinações válidas estão em
, o conjunto de
realmente visível é
Em muitas situações em que
está entre
e
, isso simplifica para
Passo 6
Desses astros visíveis, alguns são circumpolares (nunca se põem) e outros jamais nascem:
- Circumpolares (sempre acima do horizonte):
- Nunca nascem (sempre abaixo do horizonte):
Passo 7
Em termos práticos:
- Quanto maior
(próximo ao polo norte), mais do céu setentrional você enxerga e menos do hemisfério sul aparece. - Em
(equador), e , você vê todo o céu (nenhum astro é circumpolar). - Em
(polo norte), só aparecem astros com ; todos esses são circumpolares.
Resposta
Um observador em latitude
vê todos os astros cuja declinação
satisfaz
ou, de modo equivalente para
,
Dessa faixa, são circumpolares (nunca se põem) os astros com
e jamais surgem no horizonte os com
Em resumo, a latitude desloca para norte ou para sul o limite de declinação dos astros que nascem, se põem ou permanecem sempre acima do horizonte.