Nebeská sféra

Nebeská sféra je myšlená kulová bublina promítnutá do prostoru okolo Země. Ve středověku, ještě před vědeckou revolucí, během níž byl zavržen starý geocentrický model vesmíru, se astronomové domnívali, že nebeská sféra opravdu existuje. Domnívali se dokonce, že okolo Země se nachází několik krystalických sfér, které jsou do sebe vzájemně vnořené. Každá z nich unášela jedno z nebeských těles jako Slunce, Měsíc nebo planety na své pouti okolo uprostřed se nacházející Země. Nejvzdálenější z těchto sfér byla hustě pokryta hvězdami a obíhala okolo Země jednou za den - unášejíc tak s sebou po obloze hvězdy.

Póly

Dnes již víme, že vše funguje zcela jinak - hvězdy se nacházejí v různých vzdálenostech od Země a "stojí" na místě, zatímco Země se pod nimi otáčí. No a Země je jednou z osmi planet, které obíhají kolem Slunce. I přesto však je historická představa nebeské sféry tak užitečná, že ji astronomové používají dodnes.

Představte si tedy dutou kouli (nebeskou sféru), v jejímž středu se nachází Země. Protáhněte zemskou osu procházející severním a jižním pólem, tak aby protnuly nebeskou sféru ve dvou bodech. Tyto dva průsečíky se nazývají severní a jižní nebeský pól (často jsou označovány zkratkami SNP a JNP). Nebeské póly pak definují středovou rotační osu nebeské sféry. Čím se hvězda nachází dále od nebeského pólu, tím je její dráha, kterou musí při oběhu nebeské sféry okolo Země od východu na západ urazit, delší - hvězdy nacházející se přímo na pólech nebo v jejich blízkosti se tedy téměř nepohybují, kdežto hvězdy nacházející se v polovině vzdálenosti mezi nebeskými póly mají dráhu svého pohybu nejdelší. Přesně na půl cesty mezi nebeskými póly se nachází důležitá myšlená čára - kružnice, která se nazývá nebeský rovník a rozděluje nebeskou sféru na dvě polokoule. Nebeský rovník je projekcí vlastního zemského rovníku na nebeskou sféru.

Ekliptika 

Na nebeské sféře se nachází ještě jedna významná kružnice. Nazývá se "ekliptika" a znázorňuje dráhu Slunce na jeho cestě po nebeské sféře v průběhu roku (jeden oběh mezi hvězdami kde se Slunce posouvá směrem na východ, dokončí za jeden rok) v důsledku změny směru pohledu, pod nímž vidíme Slunce ze Země. Ve skutečnosti se jedná o projekci vlastní oběžné dráhy Země na oblohu. A protože oběžné dráhy Měsíce a ostatních planet leží zhruba ve stejné rovině, je ekliptika kružnicí, po níž (nebo v jejíž blízkosti) se na obloze pohybují také Měsíc a všechny planety. Jelikož zemský rovník a póly jsou nakloněny vůči rovině zemské dráhy o 23,5°, je i ekliptika nakloněna o stejný úhel vůči nebeskému rovníku.

Nebeské souřadnice

Neustálá rotace Země kolem vlastní osy způsobuje, že klasická měření poloh nebeských těles jsou zcela nemožná. Na obloze se totiž všechno mění od minuty k minutě a souřadnice jednoho tělesa by nebyly pro dva pozorovatele na dvou různých místech na Zemi stejné.

Naštěstí se na nebeské sféře vyskytují vztažné body, které mohou hrát roli počátku zvláštního souřadnicového systému. Tento systém se nazývá "rovníkové souřadnice". Nebeské "šířky" se v něm nazývají deklinace a měří se stejným způsobem jako jejich pozemský ekvivalent - ve stupních na sever a na jih od nebeského rovníku.

Nebeské "délky", nazývané rektascenze, se vyjadřují v hodinách, minutách a sekundách (na rozdíl od zeměpisných délek, které se měří ve stupních na východ nebo na západ od Greenwichského poledníku). Rektascenze stejně jako zeměpisné délky však potřebují referenční bod, jakým je na Zemi právě Greenwichský poledník - čáru definovanou jako nula, od které lze vše měřit.

Tímto zvoleným bodem je tzv. Jarní bod označovaný znamením souhvězdí Berana. Jedná se o jeden ze dvou bodů na nebi, v němž ekliptika protíná nebeský rovník, a odpovídá každoročně poloze Slunce na obloze v den jarní rovnodennosti, tj. okolo 21. března.