Coordinate altazimutali
Le coordinate altazimutali sono uno dei tre tradizionali sistemi di riferimento sferico ortogonale (in cui cioè le due serie di cerchi assunti per individuare le coordinate di un punto sulla sfera celeste s'intersecano reciprocamente a angoli retti) usati nell'astronomia di posizione.
Diversamente dagli altri due sistemi – le coordinate equatoriali e le coordinate eclittiche – le coordinate altazimutali costituiscono un riferimento locale: solidale col luogo d'osservazione e non con gli oggetti celesti. Poiché in generale la posizione di questi ultimi muta con le coordinate geografiche dell'osservatore e poiché la sfera celeste appare ruotare da est verso ovest attorno ai poli celesti in circa ventiquattro ore, i due angoli di posizione dell'astro nelle coordinate altazimutali: l'altezza e l'azimut (dai quali il sistema prende nome) sono privi di significato se non si specificano anche la latitudine e la longitudine del luogo e l'ora esatta in cui si compie l'osservazione.
Come suggerisce la nomenclatura a esse associata, le coordinate altazimutali ebbero larga diffusione nell'astronomia islamica a partire dal IX secolo. Divennero note in Europa attraverso le numerose traduzioni latine di testi astronomici arabi compiute a Cordoba, Toledo e Siviglia fra il X e il XII secolo.
Il principale cerchio massimo di riferimento usato nelle coordinate altazimutali è l'orizzonte astronomico, luogo d'intersezione fra la sfera celeste e il piano orizzontale passante per l'occhio dell'osservatore.
Il concetto differisce da quello usuale d'orizzonte. Se per esempio l'osservatore si trova su un'isola in mezzo all'oceano, l'orizzonte astronomico non è la linea di separazione fra l'acqua e il cielo. Per la sfericità della Terra, tale linea è tanto più bassa rispetto all'orizzonte astronomico quanto più l'osservatore è alto sul livello del mare.
Il principale asse di riferimento usato nelle coordinate altazimutali è la retta passante per l'osservatore e perpendicolare all'orizzonte astronomico. Essa interseca la sfera celeste in due punti: lo zenit (dall'arabo samt, letto per errore 'sanit', nella locuzione samt al-ra's = la direzione sulla testa), esattamente sopra la testa dell'osservatore, e il nadir (dall'arabo nazîr = opposto), esattamente sotto i suoi piedi.
Ciascuno dei cerchi tracciabili sulla sfera celeste parallelamente all'orizzonte astronomico prende il nome di almucantarat (dall'arabo al-muqantarât = il ponte a arco). Tutti insieme costituiscono i paralleli della sfera celeste secondo le coordinate altazimutali e infatti prendono anche il nome di paralleli d'altezza.
Ciascuno dei cerchi massimi che passa attraverso lo zenit e il nadir prende il nome di cerchio verticale o cerchio d'altezza. Nell'insieme costituiscono i meridiani della sfera celeste secondo le coordinate altazimutali.
Fra i cerchi verticali, quello che tocca l'orizzonte nel nord e nel sud geografici prende il nome di meridiano locale. È importante perché nel corso delle ventiquattro ore tutti gli astri lo attraversano nel loro punto di massima elevazione sull'orizzonte (culminazione). Inoltre il passaggio del Sole al meridiano locale segna l'istante del mezzogiorno vero, che in generale non coincide col mezzogiorno medio indicato dall'orologio.
La prima delle due coordinate altazimutali prende il nome di azimut (dall'arabo al-sumût = le direzioni). È l'angolo formato rispetto alla linea meridiana (cioè la direzione nord-sud geograficamente intesa) dall'intersezione fra il cerchio verticale passante per l'astro e l'orizzonte astronomico.
Nell'antichità l'azimut, compreso fra 0° e 360°, era misurato a partire dal nord geografico e procedendo verso est, mentre oggigiorno è subentrato l'uso di misurarlo a partire dal sud geografico e procedendo verso ovest. L'uso antico è ancora adottato nel rilevamento topografico, dove l'azimut, o angolo di posizione, indica semplicemente l'angolo che separa un determinato punto dell'orizzonte dal nord geografico.
Nell'uso attuale la seconda delle due coordinate altazimutali prende il nome d'altezza. Compresa fra 0° e 90°, è l'angolo sotto cui l'osservatore scorge sul cerchio verticale passante per l'astro l'arco sotteso fra quest'ultimo e l'orizzonte astronomico. Per la definizione, minore è l'altezza, più il corpo celeste è prossimo all'orizzonte astronomico.
Occorre tenere presente che nell'antichità la seconda coordinata era costituita dal complemento dell'odierna altezza e veniva chiamata distanza zenitale dell'astro.
È l'angolo compreso fra 0° e 90°, complementare all'altezza, che in un dato istante separa il generico corpo celeste dallo zenit dell'osservatore. Per la definizione, minore è la distanza zenitale, più il corpo celeste è alto sull'orizzonte astronomico.
