천구의 좌표계
맑은 날 밤하늘을 보면 마치 수많은 별이 멀리 떨어진 구의 표면에 고정되어 있는 것처럼 보이는데, 이 구면을 천구라고 합니다. 즉, 천구는 관측자를 중심으로 하는 무한히 큰 가상의 구형 하늘입니다.
천구에는 천체의 위치를 나타내기 위해 기준이 되는 점과 선을 정할 수 있습니다. 기준을 정하는 방법에 따라 여러가지 천구 좌표계가 사용됩니다.
지평 좌표계
지평 좌표계는 관찰자를 기준으로 하늘에 있는 별이 어느 쪽 방향에서 얼마나 높이 떠 있는지를 나타낸 것입니다.
지평 좌표계는 방위각과 고도로 나타낼 수 있습니다. 방위각은 북점 또는 남점을 기준으로 지평선을 따라 시계 방향으로 별이 있는 방향까지 잰 각으로, 0˚ ~ 360˚의 값을 가집니다. 고도는 지평선에서 별이 떠 있는 높이까지 수직선을 따라 잰 각으로, 0˚ ~ 90˚의 값을 가집니다.
예를 들어, 우리나라에서 하루 동안 태양의 위치를 관측해 보면, 태양이 뜰 때는 동쪽 지평선에 있고, 한낮에는 남쪽 하늘에 높이 떠 있으며, 질 때는 서쪽 지평선에 있습니다. 즉, 태양은 시각에 따라 방위각과 고도가 달라집니다. 이와 마찬가지로 별들도 시각이나 장소에 따라 방위각과 고도가 달라집니다. 그러므로 별의 위치를 방위각과 고도로 나타낼 때는 반드시 관측 시각과 장소를 함께 기록하여야 합니다.
지평 좌표계는 관찰자를 기준으로 하기 때문에 위치를 나타내기에 용이하지만, 천체의 위치가 날짜와 시각에 따라 달라지기 때문에 많이 사용되지 않습니다.