Ουράνιος πόλος

Οι ουράνιοι πόλοι, ο Βόρειος Ουράνιος Πόλος και ο Νότιος Ουράνιος Πόλος, είναι τα δύο νοητά σημεία στα οποία ο άξονας περιστροφής της Γης, εκτεινόμενος απεριόριστα, τέμνει την Ουράνια σφαίρα. Ο Βόρειος Ουράνιος Πόλος είναι μονίμως στο ζενίθ για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στον Βόρειο Πόλο της Γης, ενώ ο Νότιος Ουράνιος Πόλος είναι μονίμως στο ζενίθ για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στον Νότιο Πόλο. Καθώς η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, οι δύο ουράνιοι πόλοι εμφανίζονται ακίνητοι στον γήινο ουρανό, ενώ όλα τα άλλα σημεία της ουράνιας σφαίρας φαίνονται να περιστρέφονται γύρω τους, με ρυθμό μία πλήρη περιστροφή ανά αστρική ημέρα (23 ώρες 56 λεπτά και 4 δευτερόλεπτα).
Οι ουράνιοι πόλοι είναι και πόλοι του συστήματος των ουρανογραφικών συντεταγμένων, δηλαδή έχουν αποκλίσεις +90 μοίρες και −90 μοίρες (για τον Βόρειο και τον Νότιο Ουράνιο Πόλο, αντιστοίχως).
Οι ουράνιοι πόλοι δεν παραμένουν σταθεροί σε σχέση με τους μακρινούς αστέρες. Εξαιτίας ενός φαινομένου που ονομάζεται μετάπτωση των ισημεριών (μετάπτωση του γήινου άξονα), διαγράφουν κύκλους στην ουράνια σφαίρα, με περίοδο περίπου 25.700 έτη. Ο γήινος άξονας εκτελεί και άλλες, πολύπλοκες κινήσεις, και έτσι οι ουράνιοι πόλοι κινούνται αντιστοίχως ανάμεσα στο φόντο των αστέρων.
Εντελώς ανάλογα ορίζονται και ουράνιοι πόλοι για άλλους πλανήτες (και για αστεροειδείς) εκτός από τη Γη: οι ουράνιοι πόλοι ενός πλανήτη είναι τα σημεία της ουράνιας σφαίρας όπου η προέκταση του άξονα περιστροφής του πλανήτη τέμνει την ουράνια σφαίρα. Αυτά τα ζεύγη σημείων είναι διαφορετικά για κάθε πλανήτη, αφού οι προσανατολισμοί των αξόνων των πλανητών είναι όλοι διαφορετικοί μεταξύ τους.

Εύρεση του Βόρειου Ουράνιου Πόλου

Στην εποχή μας ο Βόρειος Ουράνιος Πόλος βρίσκεται στον αστερισμό  Μικρά Άρκτο και απέχει γωνιακή απόσταση 1,5 μοίρας περίπου από τον φωτεινό αστέρα α Μικρής Άρκτου, που για τον λόγο αυτόν ακριβώς ονομάζεται «Πολικός αστέρας». Αυτή η εγγύτητα καθιστά τον Πολικό αστέρα εδώ και αιώνες χρήσιμο για τη ναυσιπλοΐα στο Βόρειο Ημισφαίριο: όχι μόνο βρίσκεται πάντοτε πάνω από το σημείο του βορρά στον ορίζοντα, αλλά και το ύψος του πάνω από αυτόν είναι πάντοτε σχεδόν ίσο με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Είναι αόρατος μόνο από το Νότιο Ημισφαίριο της Γης.
Ο α Μικρής Άρκτου εντοπίζεται κοντά στον Βόρειο Ουράνιο Πόλο για ένα μικρό μόνο μέρος του κύκλου των 25.700 ετών της μεταπτώσεως. Θα παραμείνει μια καλή ένδειξη για τον πόλο για περίπου χίλια χρόνια ακόμα, και στη συνέχεια θα βρίσκεται πιο κοντά στον αστέρα γ Κηφέως. Σε περίπου 5.500 έτη ο Βόρειος Ουράνιος Πόλος θα έχει πλησιάσει τη θέση του αστέρα Αλντεραμίν (α Κηφέως), ενώ σε 12 χιλιάδες έτη ο Βέγας (α Λύρας) θα γίνει ο πολικός μας αστέρας, αλλά θα απέχει περίπου 6 μοίρες από τον πραγματικό Βόρειο Ουράνιο Πόλο.
Για την εύρεση του σημερινού Πολικού αστέρα, βρίσκουμε πρώτα τα χαρακτηριστικά σχήματα των αστερισμών Μεγάλης και Μικράς Άρκτου που θυμίζουν κατσαρόλες με μακριά χερούλια. Οι δύο αστέρες στο απέναντι από το χερούλι μέρος της κατσαρόλας της Μεγάλης Άρκτου σχηματίζουν μία ευθεία που, προεκτεινόμενη προς τα πάνω από την κατσαρόλα, συναντά τον αστέρα στο άκρο του χερουλιού της Μικρής Άρκτου. Αυτός ο αστέρας είναι ο Πολικός.

Εύρεση του Νότιου Ουράνιου Πόλου

Ο Νότιος Ουράνιος Πόλος είναι ορατός μόνο από το Νότιο Ημισφαίριο και στην εποχή μας βρίσκεται στον αμυδρό αστερισμό Οκτάντα. Ο αστέρας σ (σίγμα) Οκτάντος χαρακτηρίζεται ως ο Νότιος πολικός αστέρας, καθώς απέχει 1,1 μοίρα από τον πόλο, αλλά είναι μόλις ορατός με γυμνό μάτι.

1η μέθοδος: Με τον Νότιο Σταυρό

Ο Νότιος Ουράνιος Πόλος μπορεί να εντοπισθεί από τον ευδιάκριτο Νότιο Σταυρό και δύο αστέρες του γειτονικού αστερισμού Κενταύρου, του α Κενταύρου και του β Κενταύρου. Ο πόλος βρίσκεται κοντά στην προέκταση της ευθείας γραμμής που σχηματίζει η μεγάλη κεραία του σταυρού του πρώτου αστερισμού (από τον αστέρα γ προς τον α Νοτίου Σταυρού. Το κοντινότερο στον πόλο σημείο αυτής της ευθείας, έστω Ν1, βρίσκεται σε απόσταση από τον α 4,5 φορές μεγαλύτερη από το ευθύγραμμο τμήμα γ-α, ενώ ανευρίσκεται και από τη μεσοκάθετο του ευθύγραμμου τμήματος που ενώνει τα α και β Κενταύρου, αν την προεκτείνουμε μέχρι που να συναντήσει την προηγούμενη ευθεία από τον Νότιο Σταυρό. Το Ν1 απέχει 5,5 μοίρες από τον Νότιο Ουράνιο Πόλο. Πολύ λίγοι φωτεινοί αστέρες κείνται μεταξύ του Νοτίου Σταυρού και του πόλου, αν και μεταξύ τους παρεμβάλλονται οι αστερισμοί Μυία (πιο ευδιάκριτος, συνορεύει με τον Νότιο Σταυρό) και Χαμαιλέων (δυσδιάκριτος).

2η μέθοδος: Με τον Κάνωπο και τον Αχερνάρ

Ο Κάνωπος (α Τρόπιδος) είναι ο δεύτερος φωτεινότερος αστέρας στους γήινους ουρανούς και η γωνιακή του απόσταση από τον Αχερνάρ (α Ηριδανού) είναι 39,5 μοίρες περίπου. Αν σχηματίσουμε ένα μεγάλο ισόπλευρο τρίγωνο με τις βόρειες κορυφές του τους δύο παραπάνω αστέρες, τότε η τρίτη, νοητή, κορυφή βρίσκεται πολύ κοντά στον Νότιο Ουράνιο Πόλο. Αν ο Κάνωπος δεν έχει ακόμη ανατείλει, μπορούμε αντί για αυτόν να χρησιμοποιήσουμε τον 2ου μεγέθους αστέρα α Ταώ, προκειμένου να σχηματίσουμε το ισόπλευρο τρίγωνο με τον Αχερνάρ και τον πόλο.

3η μέθοδος: Με τα Νέφη του Μαγγελάνου

Αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοσθεί τις διαυγέστερες και ασέληνες νύχτες, μακριά από πόλεις, αφού χρησιμοποιεί τα δύο Νέφη του Μαγγελάνου, που είναι γειτονικοί ανώμαλοι γαλαξίες. Σχηματίζοντας και πάλι ένα ισόπλευρο τρίγωνο με τα κέντρα τους ως δύο από τις κορυφές του, η τρίτη κορυφή είναι προσεγγιστικά ο πόλος.

4η μέθοδος: Με τον Σείριο και τον Κάνωπο

Μια ευθεία από τον Σείριο, τον φωτεινότερο αστέρα στους γήινους ουρανούς, που διέρχεται από τον Κάνωπο, εκτεινόμενη κατά ίση απόσταση διέρχεται δύο-τρεις μοίρες από τον Νότιο Ουράνιο Πόλο. Με άλλα λόγια, ο Κάνωπος βρίσκεται στα μισά της γωνιακής αποστάσεως ανάμεσα στον Σείριο και στον πόλο.