Origine

Mot zénith provenait d'une lecture inexacte de l'expression arabe سمت الرأس ( Samt ar-ra), signifiant « direction vers la tête » ou « chemin au-dessus de la tête ». Au Moyen Âge, au XIVe siècle, ce mot est arrivé en Europe par le latin et, peut-être, par le vieil espagnol. Il a été raccourci à Samt("direction") - Samt et avec des fautes d'orthographe transformées en sénile - sénile. Via un mot en vieux français et en moyen anglais sénile finalement devenu un mot moderne au 17ème siècle zénith .

Pertinence et utilisation

La notion de « zénith » est utilisée dans les contextes scientifiques suivants :

• Il sert de direction de mesure angle zénithal, qui est la distance angulaire entre la direction vers l'objet qui nous intéresse (par exemple, vers une étoile) et le zénith local par rapport au point pour lequel le zénith est déterminé.
• Il définit l'un des axes du système de coordonnées horizontales en astronomie.

Ainsi, il est lié aux concepts des éléments de la sphère céleste - un fil à plomb et un cercle de la hauteur du luminaire.

À proprement parler, le zénith n'est que environ associé au plan méridien local, puisque celui-ci est défini en fonction des caractéristiques de rotation de l'astre, et non en fonction de son champ gravitationnel. Ils ne coïncident que pour un corps de révolution symétrique idéal. Pour la Terre, l'axe de rotation n'a pas de position fixe (par exemple, en raison des mouvements constants de l'eau des océans et d'autres ressources en eau), et la direction verticale locale, déterminée par le champ de gravité, change elle-même de direction au fil du temps (par exemple exemple, en raison des marées lunaires et solaires et des marées basses).

Parfois le terme zénith désigne le point le plus élevé atteint par un corps céleste (Soleil, Lune, etc.) lors de son mouvement orbital apparent par rapport à un point d'observation donné. Cependant, le Grand Dictionnaire Astronomique donne la définition suivante du zénith :

Le point de la sphère céleste situé directement au-dessus de la tête de l'observateur. Le zénith astronomique est formellement défini comme l'intersection d'un fil à plomb avec la sphère céleste. Le zénith géocentrique est l’intersection avec la sphère céleste d’une ligne partant du centre de la Terre et passant par le point de position de l’observateur. Le zénith géodésique est sur une ligne normale à l'ellipsoïde ou sphéroïde géodésique à la position de l'observateur.

Ainsi, appliqué par exemple au Soleil, le zénith ne peut être atteint qu’aux basses latitudes.

Point du ciel situé vers le haut, dans la direction d'un fil à plomb, à chaque endroit de la surface de la Terre. En astronomie, à cette géologie géographique s'ajoute une géologie géocentrique... Dictionnaire encyclopédique de Brockhaus et Efron

Tous les corps célestes se trouvent à des distances inhabituellement grandes et très différentes de nous. Mais ils nous semblent tout aussi éloignés et situés sur une certaine sphère. Lors de la résolution de problèmes pratiques en astronomie aéronautique, il est important de connaître non pas la distance aux étoiles, mais leur position sur la sphère céleste au moment de l'observation.

La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayon infini dont le centre est l'observateur. Lors de l'examen de la sphère céleste, son centre est aligné avec l'œil de l'observateur. Les dimensions de la Terre sont négligées, c'est pourquoi le centre de la sphère céleste est souvent combiné avec le centre de la Terre. Les luminaires sont appliqués sur la sphère dans la position dans laquelle ils sont visibles dans le ciel à un moment donné à partir d'un point de localisation donné de l'observateur.

La sphère céleste comporte un certain nombre de points, de lignes et de cercles caractéristiques. En figue. 1.1, un cercle de rayon arbitraire représente la sphère céleste, au centre de laquelle, désigné par le point O, se trouve l'observateur. Considérons les principaux éléments de la sphère céleste.

La verticale de l'observateur est une ligne droite passant par le centre de la sphère céleste et coïncidant avec la direction du fil à plomb au point de l'observateur. Le zénith Z est le point d'intersection de la verticale de l'observateur avec la sphère céleste, situé au-dessus de la tête de l'observateur. Nadir Z" est le point d'intersection de la verticale de l'observateur avec la sphère céleste, opposé au zénith.

Le véritable horizon N E S W est un grand cercle sur la sphère céleste dont le plan est perpendiculaire à la verticale de l’observateur. Le véritable horizon divise la sphère céleste en deux parties : l'hémisphère au-dessus de l'horizon, dans lequel se trouve le zénith, et l'hémisphère sous-horizon, dans lequel se trouve le nadir.

L'axe du monde PP" est une ligne droite autour de laquelle s'effectue la rotation quotidienne visible de la sphère céleste.

Riz. 1.1. Points de base, lignes et cercles sur la sphère céleste

L'axe du monde est parallèle à l'axe de rotation de la Terre, et pour un observateur situé à l'un des pôles de la Terre, il coïncide avec l'axe de rotation de la Terre. La rotation quotidienne apparente de la sphère céleste est le reflet de la rotation quotidienne réelle de la Terre autour de son axe.

Les pôles célestes sont les points d'intersection de l'axe du monde avec la sphère céleste. Le pôle céleste situé dans la région de la constellation de la Petite Ourse est appelé pôle céleste Nord P, et le pôle opposé est appelé pôle Sud.

L'équateur céleste est un grand cercle sur la sphère céleste dont le plan est perpendiculaire à l'axe du monde. Le plan de l'équateur céleste divise la sphère céleste en l'hémisphère nord, dans lequel se trouve le pôle céleste nord, et l'hémisphère sud, dans lequel se trouve le pôle céleste sud.

Le méridien céleste, ou méridien de l'observateur, est un grand cercle sur la sphère céleste, passant par les pôles du monde, le zénith et le nadir. Il coïncide avec le plan du méridien terrestre de l'observateur et divise la sphère céleste en hémisphères est et ouest.

Les points nord et sud sont les points d'intersection du méridien céleste avec l'horizon véritable. Le point le plus proche du pôle Nord du monde est appelé le point nord de l'horizon véritable C, et le point le plus proche du pôle Sud du monde est appelé le point sud S. Les points de l'est et de l'ouest sont les points de intersection de l'équateur céleste avec le véritable horizon.

La ligne de midi est une ligne droite dans le plan de l'horizon véritable reliant les points du nord et du sud. Cette ligne est appelée midi car à midi selon l'heure solaire vraie locale, l'ombre d'un pôle vertical coïncide avec cette ligne, c'est-à-dire avec le vrai méridien d'un point donné.

Les points sud et nord de l'équateur céleste sont les points d'intersection du méridien céleste avec l'équateur céleste. Le point le plus proche du point sud de l'horizon est appelé le point sud de l'équateur céleste, et le point le plus proche du point nord de l'horizon est appelé le point nord.

La verticale d'un luminaire, ou cercle d'altitude, est un grand cercle sur la sphère céleste, passant par le zénith, le nadir et le luminaire. La première verticale est la verticale passant par les points est et ouest.

Le cercle de déclinaison, ou cercle horaire d'un luminaire, RMR, est un grand cercle sur la sphère céleste, passant par les pôles de myoa et du luminaire.

Le parallèle quotidien d'un luminaire est un petit cercle sur la sphère céleste tracé à travers le luminaire parallèlement au plan de l'équateur céleste. Le mouvement quotidien apparent des luminaires se produit le long de parallèles quotidiens.

Almucantarat du luminaire AMAG est un petit cercle sur la sphère céleste tracé à travers le luminaire parallèlement au plan de l'horizon véritable.

Les éléments considérés de la sphère céleste sont largement utilisés en astronomie aéronautique.