Происхождение

Слово зенит произошло от неточного прочтения арабского выражения سمت الرأس (сэмт ар-ра’с ), означающего «направление на голову» или «путь над головой». В средневековье в течение XIV века это слово через латынь и, возможно, через староиспанский язык попало в Европу. Оно было сокращено до сэмт («направление») - samt и с ошибками написания трансформировалось в сенит - senit . Через старофранцузский и среднеанглийский слово сенит окончательно превратилось в XVII веке в современное слово зенит .

Актуальность и использование

Понятие «зенит» используется в следующих научных контекстах:

• Оно служит в качестве направления для измерения угла зенита , который является угловым расстоянием между направлением на интересующий нас объект (например, на звезду) и местным зенитом относительно точки, для которой зенит определён.
• Оно определяет одну из осей горизонтальной системы координат в астрономии.

Таким образом оно связано с понятиями элементов небесной сферы - отвесная линия и круг высоты светила .

Строго говоря, зенит только приблизительно связан с локальной плоскостью меридиана, поскольку последний определяется в терминах вращательных характеристик небесного тела, а не с точки зрения его гравитационного поля. Они совпадают лишь для идеального симметричного тела вращения. Для Земли ось вращения не имеет фиксированного положения (например, из-за постоянных перемещений океанской воды и других водных ресурсов), а локальное вертикальное направление, определённое через поле силы тяжести, само изменяет направление во времени (например, из-за лунных и солнечных приливов и отливов).

Иногда термин зенит относят к наивысшей точке, достигаемой небесным телом (Солнце, Луна и т. д.) в процессе своего видимого движения по орбите относительно данного пункта наблюдения . Однако Большой астрономический словарь даёт следующее определение зенита :

Точка небесной сферы, расположенная непосредственно над головой наблюдателя. Астрономический зенит формально определяется как пересечение отвесной линии с небесной сферой. Геоцентрический зенит - пересечение с небесной сферой линии, идущей от центра Земли через точку положения наблюдателя. Геодезический зенит находится на линии, нормальной к геодезическому эллипсоиду или сфероиду в точке положения наблюдателя.

Таким образом, применительно, например к Солнцу, зенит может достигаться только в низких широтах .

Точка неба, лежащая вверх, по направлению отвесной линии, в каждом месте земной поверхности. В астрономии, кроме этого географического З., различают еще геоцентрический... Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

Все небесные светила находятся на необычайно больших и весьма различных расстояниях от нас. Но нам они представляются одинаково удаленными и как будто расположенными на некоторой сфере. При решении практических задач по авиационной астрономии важно знать не расстояние до светил, а их положение на небесной сфере в момент наблюдения.

Небесной сферой называется воображаемая сфера бесконечно большого радиуса, центром которой является наблюдатель. При рассмотрении небесной сферы ее центр совмещают с глазом наблюдателя. Размерами Земли пренебрегают, поэтому центр небесной сферы часто совмещают также с центром Земли. Светила на сферу наносят в таком положении, в каком они видны на небе в некоторый момент времени из данной точки нахождения наблюдателя.

Небесная сфера имеет ряд характерных точек, линий и кругов. На рис. 1.1 кругом произвольного радиуса изображена небесная сфера, в центре которой, обозначенном точкой О, расположен наблюдатель. Рассмотрим основные элементы небесной сферы.

Вертикаль наблюдателя - прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в точке наблюдателя. Зенит Z - точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, расположенная над головой наблюдателя. Надир Z" - точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, противоположная зениту.

Истинный горизонт С В Ю З - большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к вертикали наблюдателя. Истинный горизонт делит небесную сферу на две части: надгоризонтную полусферу, в которой расположен зенит, и подгоризонтную полусферу, в которой расположен надир.

Ось мира РР" - прямая, вокруг которой происходит видимое суточное вращение небесной сферы.

Рис. 1.1. Основные точки, линии и круги на небесной сфере

Ось мира параллельна оси вращения Земли, а для наблюдателя, находящегося на одном из полюсов Земли, она совпадает с осью вращения Земли. Видимое суточное вращение небесной сферы является отражением действительного суточного вращения Земли вокруг своей оси.

Полюсы мира - точки пересечения оси мира с небесной сферой. Полюс мира, находящийся в области созвездия Малой Медведицы, называется Северным полюсом мира Р, а противоположный полюс называется Южным Р.

Небесный экватор - большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к оси мира. Плоскость небесного экватора делит небесную сферу на северную полусферу, в которой расположен Северный полюс мира, и южную полусферу, в которой расположен Южный полюс мира.

Небесный меридиан, или меридиан наблюдателя, - большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира, зенит и надир. Он совпадает с плоскостью земного меридиана наблюдателя и делит небесную сферу на восточную и западную полусферы.

Точки севера и юга - точки пересечения небесного меридиана с истинным горизонтом. Точка, ближайшая к Северному полюсу мира, называется точкой севера истинного горизонта С, а точка, ближайшая к Южному полюсу мира, - точкой юга Ю. Точки востока и запада - точки пересечения небесного экватора с истинным горизонтом.

Полуденная линия - прямая линия в плоскости истинного горизонта, соединяющая точки севера и юга. Полуденной называется эта линия потому, что в полдень по местному истинному солнечному времени тень от вертикального шеста совпадает с этой линией, т. е. с истинным меридианом данной точки.

Южная и северная точки небесного экватора - точки пересечения небесного меридиана с небесным экватором. Точка, ближайшая к южной точке горизонта, называется точкой юга небесного экватора , а точка, ближайшая к северной точке горизонта, - точкой севера

Вертикал светила, или круг высоты, - большой круг на небесной сфере, проходящий через зенит, надир и светило. Первый вертикал - вертикал, проходящий через точки востока и запада.

Круг склонения, или часовой круг светила, РМР - большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы миоа и светило.

Суточная параллель светила - малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости небесного экватора. Видимое суточное движение светил происходит по суточным параллелям.

Альмукантарат светила АМАГ - малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости истинного горизонта.

Рассмотренные элементы небесной сферы широко используются в авиационной астрономии.