Los anillos astronómicos ( en latín : annuli astronomici ), [1] también conocidos como anillos de Gemma , son un instrumento astronómico primitivo . El instrumento consta de tres anillos que representan el ecuador celeste , la declinación y el meridiano .
Puede utilizarse como reloj de sol para saber la hora, si se conoce la latitud y la estación aproximadas, o para saber la latitud, si se conoce o se observa la hora (al mediodía solar ). Puede considerarse una esfera armilar simplificada y portátil , o una forma más compleja de astrolabio .
Algunas partes del instrumento se remontan a instrumentos fabricados y utilizados por los astrónomos griegos antiguos . Gemma Frisius combinó varios de los instrumentos en un pequeño instrumento portátil de anillo astronómico. Publicó el diseño por primera vez en 1534, [2] y en la Cosmographia de Petrus Apianus en 1539. Estos instrumentos de anillo combinaban cálculos terrestres y celestiales. [3]
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Los anillos astronómicos fijos están montados sobre un pedestal, como las esferas armilares , y pueden usarse como relojes de sol .
La esfera está suspendida de un cordón o cadena; el punto de suspensión en el anillo meridiano vertical se puede cambiar para que coincida con la latitud local. La hora se lee en el anillo ecuatorial; en el ejemplo que se muestra a continuación, la barra central se gira hasta que un rayo de sol pasa a través de un pequeño orificio y cae sobre el anillo ecuatorial horizontal.
Un anillo solar o anillo de granjero es una simplificación específica de latitud de los anillos astronómicos. En los anillos solares de una sola pieza, la escala de tiempo y mes está marcada en el interior del anillo; un rayo de sol que pasa a través de un orificio en el anillo ilumina un punto en esta escala. Los anillos solares más nuevos a menudo se fabrican en dos partes, una de las cuales se desliza para fijar el mes; por lo general, son menos precisos.
En 1610, Edward Wright creó el anillo marino , que montaba un dial de anillo universal sobre una brújula magnética. Esto permitía a los marineros determinar la hora y la variación magnética en un solo paso. [4] También se las denomina "brújulas de reloj de sol".
Los tres anillos están orientados con respecto al meridiano local , el ecuador del planeta y un objeto celeste. El instrumento en sí puede utilizarse como plomada para alinearlo con la vertical. A continuación, se gira el instrumento hasta que un único haz de luz pasa por dos puntos del instrumento. Esto fija la orientación del instrumento en los tres ejes .
El ángulo entre la vertical y el haz de luz proporciona la elevación solar . La elevación solar es una función de la latitud, la hora del día y la estación. Cualquiera de estas variables se puede determinar utilizando anillos astronómicos, si se conocen las otras dos.
La altitud del sol no cambia mucho en un solo día en los polos (donde el sol sale y se pone una vez al año), por lo que las mediciones aproximadas de la altitud solar no varían con la hora del día en latitudes altas.
Cuando la hora solar es exactamente mediodía o se conoce por otro reloj, el instrumento se puede utilizar para determinar la época del año.
El anillo meridional puede funcionar como gnomon , cuando los anillos se utilizan como reloj de sol . Una línea horizontal alineada en un meridiano con un gnomon orientado hacia el sol del mediodía se denomina línea meridiana y no indica la hora, sino el día del año. Históricamente se utilizaban para determinar con precisión la duración del año solar. Un anillo meridional fijo por sí solo puede utilizarse como reloj de sol con calendario analemmático, que solo se puede leer al mediodía.
Cuando las sombras de los anillos están alineadas de manera que parecen estar en el mismo lugar, o casi en el mismo, el meridiano se identifica. [ aclaración necesaria ]
El anillo meridiano se coloca verticalmente y luego se gira (en relación con el objeto celeste) hasta que queda paralelo a la línea norte-sur local. De esta forma, todo el anillo queda paralelo al círculo de longitud que pasa por el lugar donde se encuentra el usuario.
Como el instrumento suele estar sostenido por el anillo meridional, suele ser el anillo más externo, como en los anillos de viajero ilustrados arriba. Allí, un grillete de suspensión deslizante está unido a la parte superior del anillo meridional, del cual se puede suspender todo el dispositivo. El anillo meridional está marcado en grados de latitud (0 a 90, para cada hemisferio). Cuando se usa correctamente, el puntero del soporte señala la latitud de la ubicación del instrumento. Esto inclina el anillo ecuatorial de modo que se encuentra en el mismo ángulo con la vertical que el ecuador local. [5] [6]
El anillo ecuatorial ocupa un plano paralelo al ecuador celeste, en ángulo recto con el meridiano. Está alineado por
A menudo, está equipado con una escala graduada y se puede utilizar para medir la ascensión recta . En el reloj de sol para viajeros que se muestra arriba, es el anillo interior.
Este anillo a veces lleva grabados los meses en un lado y los signos del zodíaco correspondientes en el exterior; muy similar a un astrolabio. Se ha descubierto que otros llevan grabadas dos escalas horarias de doce horas. Cada escala de doce horas se extiende 180 grados y está numerada por hora con rayas cada 20 minutos y rayas más pequeñas cada cuatro minutos. El interior muestra una escala calendárica con los nombres de los meses indicados por sus primeras letras, con una marca para mostrar cada 5 días y otras marcas para representar días individuales. En estas, el exterior del anillo está grabado con los símbolos correspondientes de los signos del zodíaco. La posición del símbolo indica la fecha de la entrada del sol en este signo en particular. El equinoccio de primavera está marcado el 15 de marzo y el equinoccio de otoño está marcado el 10 de septiembre. [7]
El anillo de declinación es móvil y gira sobre pivotes situados en el anillo meridiano. Una línea imaginaria que conecta estos pivotes es paralela al eje de la Tierra. El "anillo" de declinación del reloj de sol del viajero que aparece arriba no es un anillo en absoluto, sino un bucle oblongo con un control deslizante para fijar la estación.
Este anillo suele estar equipado con aspas y orificios para su uso como alidada de una dioptra (ver imagen). Puede utilizarse para medir la declinación .
Este anillo también suele estar marcado con los signos del zodíaco y veinticinco estrellas, de forma similar al astrolabio .
