Come calcolare la latitudine con la stella polare

La latitudine è la distanza angolare di un luogo a nord o sud dell'equatore terrestre, espressa in gradi. Una latitudine di zero gradi è sull'equatore della Terra, 90 gradi sud è il Polo Sud e 90 gradi nord è il Polo Nord. Essa differisce dalla longitudine, che è invece la distanza angolare di un luogo a est o ovest del meridiano di Greenwich. Una longitudine di zero gradi significa che si trova direttamente a nord o sud di Greenwich, e una longitudine di 180 gradi a ovest significa che è a metà strada da Greenwich, misurata da est a ovest.
Ogni punto della Terra ha una latitudine e una longitudine, ma come possiamo calcolare la nostra latitudine e longitudine? In questa guida vedremo come calcolare la latitudine con la Stella Polare. Tra l'altro questo metodo è il più utilizzato, infatti nell'emisfero boreale si fa spesso riferimento alla Stella Polare, tenendo conto che essa si trova quasi allo Zenit del Polo Nord e che i suoi raggi possono essere considerati paralleli tra loro.

• Teodolite
• Foglio
• Matita
• Goniometro

Se ci si perde di notte e si è sprovvisti di bussola, la Stella Polare può aiutare a orientarsi, perché, come è noto, nell'emisfero boreale indica il nord. Per rintracciarla, bisogna cercare nel cielo l'Orsa maggiore, detta anche Grande Carro, essa è formata da sette stelle luminose poste nell'emisfero settentrionale, che definiscono approssimativamente la forma di un carretto. Il Grande Carro non ha una posizione fissa nel cielo, poiché questa costellazione ruota attorno alla Stella Polare. Le due stelle all'estremità della sagoma del carretto permettono di trovare la Stella Polare. Infatti, tracciando una linea immaginaria tra queste due ultime stelle ed estendendola di circa cinque volte, si raggiungerà direttamente la Stella Polare, che si trova in posizione solitaria, ultima del timone del Piccolo Carro o Orsa Minore.

Prendiamo come riferimento la Terra (disegnata come sferica) e i raggi della Stella Polare che, a causa dell'enorme distanza dalla Terra, possono essere considerati paralleli. Ovviamente questo esperimento andrà fatto di notte, quando cioè risulta visibile la Stella Polare. Come possiamo osservare dalla figura i raggi della Stella Polare formano un angolo alfa con il piano dell'orizzontale.
Poiché la stella polare è più o meno in linea con l'asse di rotazione terrestre, non cambia mai posizione e le misurazioni possono essere effettuate con il quadrante in qualsiasi momento della notte, qualunque sia la stagione. Usiamo la linea di mira sulla parte superiore del raggio di mira per allineare il raggio con la stella polare; con il il goniometro, misuriamo l'angolo tra il raggio e l'orizzonte (che è di 90° rispetto al filo a piombo). Questo angolo è la nostra latitudine.

Dall'esempio precedente vediamo che si vuole calcolare la latitudine nel punto P. L'angolo alfa determinato tra la retta passante per P e i raggi della Stella olare risulta uguale alla latitudine del luogo (cioè alfa primo). Infatti alfa e alfa primo sono entrambi complementari di beta e beta primo. Questi ultimi, inoltre, sono uguali fra loro perché angoli corrispondenti (come noto dalla geometria), formati da rette parallele.

Nel nostro caso, le rette parallele sono rappresentate dalla perpendicolare all'equatore e dai raggi della stella Polare. La retta trasversale, che taglia le parallele, è rappresentata dalla retta OP (dove O è il centro della circonferenza). Per la misurazione della Stella Polare sull'orizzonte, infine potete utilizzare un teodolite, uno strumento costituito da un cannocchiale e altri apparati per la misura di angoli e riportato nella figura seguente.

• La latitudine calcolata con la stella Polare

• Astronomia per bambini: la nascita di una stella
• Come muore una stella
• Come disegnare una doppia stella a 6 punte