Culminación

En astronomía observacional, la culminación es el paso de un objeto celeste (como el Sol, la Luna, un planeta, una estrella, una constelación o un objeto del cielo profundo) a través del observador.;s meridiano local. Estos eventos también se conocen como tránsitos de meridianos, se utilizan en el cronometraje y la navegación, y se miden con precisión utilizando un telescopio de tránsito.

Durante cada día, cada objeto celeste parece moverse a lo largo de una trayectoria circular en la esfera celeste debido a la rotación de la Tierra creando dos momentos cuando cruza el meridiano. Excepto en los polos geográficos, todo objeto celeste que pasa por el meridiano tiene una culminación superior, cuando alcanza su punto más alto (el momento en que está más cerca del cenit), y casi doce horas después, es seguido de una culminación inferior, cuando alcanza su punto más bajo (el más cercano al Nadir). El tiempo de culminación (cuando el objeto culmina) se usa a menudo para referirse a la culminación superior.

La altitud de un objeto (A) en grados en su punto culminante superior es igual a 90 menos la latitud del observador (L) más la declinación del objeto (δ): A = 90° − L + δ .

Casos

Tres casos dependen de la latitud del observador (L) y la declinación (δ) del objeto celeste:

• El objeto está por encima del horizonte incluso en su culminación inferior; es decir, si Silencio δ + L Silencioso 90° (es decir, si en valor absoluto la declinación es más que la colatitud, en el hemisferio correspondiente)
• El objeto está por debajo del horizonte incluso en su culminación superior; es decir, si Silencio δ − L Silencioso 90° (es decir, si en valor absoluto la declinación es más que la colatitud, en el hemisferio opuesto)
• La culminación superior está por encima y la inferior por debajo del horizonte, por lo que se observa que el cuerpo se levanta y se fija diariamente; en los otros casos (es decir, si en valor absoluto la declinación es menos que la colatitud)

El tercer caso aplica para objetos en una parte del cielo completo igual al coseno de la latitud (en el ecuador aplica para todos los objetos, porque el cielo gira alrededor de la línea horizontal norte-sur; en los polos aplica para ninguno, porque el cielo gira alrededor de la línea vertical). El primer y segundo caso se aplican cada uno a la mitad del cielo restante.

Período de tiempo

El período entre una culminación superior y la siguiente es de unas 24 horas, mientras que el período entre una culminación superior y una inferior es de casi 12 horas. El movimiento orbital, la rotación de la Tierra y el movimiento propio de la Tierra afectan el período entre las sucesivas culminaciones superiores. Debido a los movimientos propios e impropios del Sol, un día solar (el intervalo entre culminaciones similares del Sol) es ligeramente más largo que un día sideral (el intervalo entre culminaciones similares de cualquier estrella de referencia). La diferencia media es 1⁄365.24219, ya que La Tierra tarda 365,24219 días en completar una órbita alrededor del Sol.

El Sol

Desde los trópicos y las latitudes medias, el Sol es visible en el cielo en su punto culminante superior (al mediodía solar) e invisible (debajo del horizonte) en su punto culminante inferior (a la medianoche solar). Cuando se ve desde la región dentro de cualquiera de los círculos polares alrededor del solsticio de invierno de ese hemisferio (el solsticio de diciembre en el Ártico y el solsticio de junio en la Antártida), el Sol está debajo del horizonte en ambas culminaciones.

Suponiendo que la declinación del Sol es de +20° cuando cruza el meridiano local, entonces el ángulo complementario de 70° (del Sol al polo) se suma y se resta de la latitud del observador para Encuentre las altitudes solares en las culminaciones superior e inferior, respectivamente.

• Desde 52° norte, la culminación superior está a 58° por encima del horizonte hacia el sur, mientras que la inferior está a 18° por debajo del horizonte hacia el norte. Esto se calcula como 52° + 70° = 122° (el ángulo suplementario es de 58°) para la parte superior, y 52° - 70° = 18° para la inferior.
• Desde 80° norte, la culminación superior está a 30° por encima del horizonte hacia el sur, mientras que la inferior está a 10° por encima del horizonte (sol medio noche) hacia el norte.

Estrellas circumpolares

Desde la mayor parte del hemisferio norte, Polaris (la estrella del norte) y las otras estrellas de la constelación Ursa Minor giran en sentido antihorario alrededor del polo norte celeste y permanecen visibles en ambas culminaciones (siempre que el cielo esté lo suficientemente despejado y oscuro). En el hemisferio sur no hay una estrella polar brillante, pero la constelación de Octans gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor del polo sur celeste y permanece visible en ambas culminaciones.

Cualquier objeto astronómico que permanezca siempre por encima del horizonte local, visto desde la latitud del observador, se describe como circumpolar.