Para los astrónomos, el cielo es la apariencia que presenta el espacio extraterrestre visto desde la superficie de la tierra; para conocer el universo, la primer tarea es mirar el cielo.
A simple vista se distinguen dos cielos: el cielo diurno y el nocturno. Quizás el más llamativo sea el nocturno, repleto de luces, ya que en el cielo diurno sólo se ve el Sol, periódicamente a la Luna y en ocasiones algún otro fenómeno (como un bólido o la aparición de Venus o de Mercurio).
Debe tenerse en cuenta que para apreciar en plenitud el cielo nocturno, es conveniente alejarse de las ciudades, donde la luz artificial y los elementos gaseosos producidos por el hombre (smog) dificultan la percepción de los detalles de todo aquello que puebla el firmamento. Las mejores condiciones para la observación se dan en lugares elevados sobre el nivel del mar, generalmente en zonas montañosas y lejos, como dijimos, de toda iluminación artificial.
En circunstancias óptimas de observación, el cielo nocturno tiene aspecto de bóveda o copa invertida; sensación producida porque, a simple vista, los astros luminosos ubicados sobre la cabeza de un observador, parecen más brillantes que los que se hallan cerca del horizonte. Por ello, el cielo también se denomina bóveda o esfera celeste. En realidad un observador sólo aprecia una "semiesfera": la que se halla por encima de su horizonte.
Uno de los fenómenos cotidianos del cielo nocturno es el titilar de las estrellas es elcentelleo de los astros, alternativamente, se ven más brillantes y más débiles, como si a nuestros ojos el astro emitiese rayos. El centelleo cambia noche a noche y generalmente es más acentuado para las estrellas ubicadas en las cercanías del horizonte.
Este fenómeno es debido a la atmósfera de la Tierra; la luz de un astro que llega a los ojos de un observador, atraviesa gruesas capas de aire, que además presentan "olas" de diferente densidad, arrastradas por el viento.
Ese movimiento atmosférico provoca concentraciones en el haz de luz en algunos lugares y dispersiones en otros, generando de ese modo el fenómeno de centelleo.
Particularmente, se puede afirmar que los planetas no titilan, ya que no puede considerárselos como puntos luminosos como las estrellas debido a la percepción de su disco; aunque cada punto luminoso del disco del planeta centellea, como lo haría una estrella individual, el brillo simultáneo observado de todos los puntos del disco planetario permanece uniforme a la vista, es decir: no varía.
>En la noche, la enorme cantidad de puntos brillantes nos indican la presencia de un gran número de astros; algunos se ven fijos y otros se desplazan lentamente. A modo de mapa esférico, sobre la bóveda celeste los astrónomos proyectan a los astros llamados fijos (estrellas de fondo) y se definen los desplazamientos de otros (planetas, cometas y meteoros).
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