Крапка небесної сфери над головою спостерігача. Зеніт

Небесна сфера - це уявна сферична поверхня довільного радіусу, у центрі якої є спостерігач. Небесні тіла проектуються на небесну сферу.

Через малі розміри Землі, в порівнянні з відстанями до зірок, спостерігачів, розташованих у різних місцях земної поверхні, можна вважати такими, що знаходяться в центрі небесної сфери. Насправді жодної матеріальної сфери, що оточує Землю, у природі не існує. Небесні тіла рухаються в безмежному світовому просторі на різних відстанях від Землі. Ці відстані неймовірно великі, наш зір не в змозі їх оцінити, тому людині всі небесні тіла є однаково віддаленими.

Протягом року Сонце описує велике коло на тлі зоряного неба. Річний шлях Сонця небесною сферою називається екліптикою. Переміщаючись по екліптиці. Сонце в рівноденних точках двічі перетинає небесний екватор. Це буває 21 березня та 23 вересня.

Крапка небесної сфери, яка залишається нерухомою за добового руху зірок, умовно називається північним полюсом світу. Протилежна точка небесної сфери називається південним полюсом світу. Жителі північної півкулі його не бачать, тому що він знаходиться під горизонтом. Вертикальна лінія, що проходить через спостерігача, перетинає небо над головою в точці зеніту та в діаметрально протилежній точці, що називається надиром.

Вісь видимого обертання небесної сфери, що сполучає обидва полюси світу і проходить через спостерігача, називають віссю світу. На горизонті під північним полюсом світу лежить точка півночі, діаметрально протилежна їй точка - точка півдня. Крапки сходу та заходулежать на лінії горизонту і відстоять від точок півночі та півдня на 90°.

Площина, що проходить через центр сфери перпендикулярно до осі світу, утворює площина небесного екватора, паралельну площині земного екватора Площина небесного меридіана проходить через полюси світу, точки півночі та півдня, зеніт та надір.

Небесні координати

Система координат, у якій відлік провадиться від площини екватора, називається екваторіальної. Кутова відстань світила від небесного екватора називається , яка змінюється від -90 ° до +90 °. Схиляннявважається позитивним на північ від екватора та негативним на південь. вимірюється кутом між площинами великих кіл, одне з яких проходить через полюси світу і це світило, другий — через полюси світу та точку весняного рівнодення, що лежить на екваторі.

Горизонтальні координати

Кутовою відстанню називається відстань між об'єктами на небі, що вимірюється кутом, який утворений променями, що йдуть до об'єкта з точки спостереження. Кутову відстань світила горизонту називають висотою світила над горизонтом. Положення світила щодо сторін горизонту називається азимутом. Відлік ведеться від півдня за годинниковою стрілкою. Азімуті висоту світила над обрієм вимірюють теодолітом. У кутових одиницях виражають як відстані між небесними об'єктами, а й розміри самих об'єктів. Кутова відстань полюса світу від горизонту дорівнює географічній широті місцевості.

Висота світил у кульмінації

Проходження світил через небесний меридіан називаються кульмінаціями. Нижня кульмінація називається проходження світил через північну половину небесного меридіана. Явище проходження світилом південної половини небесного меридіана називається верхньою кульмінацією. Момент верхньої кульмінації центру Сонця називається справжнім полуднем, а момент нижньої кульмінації – справжньою опівночі. Проміжок часу між кульмінаціями - півдоби.

У незахідних світил над горизонтом видно обидві кульмінації, у висхідних та західних нижня кульмінаціявідбувається під горизонтом, нижчим від точки півночі. Кожна зірка кульмінуєу цій місцевості завжди на одній і тій же висоті над горизонтом, тому що її кутова відстань від полюса світу та від небесного екватора не змінюється. Сонце ж і Місяць змінюють висоту, на
якою вони кульмінують.

Походження

Слово зенітпоходить від неточного прочитання арабського виразу سمت الرأس ( семт ар-ра’с), що означає "напрямок на голову" або "шлях над головою". У середньовіччі протягом XIV століття це слово через латину і, можливо, через іспанську мову потрапило до Європи. Воно було скорочено до семт(«Напрям») - samtі з помилками написання трансформувалося в сеніт - senit. Через старофранцузьке та середньоанглійське слово сенітостаточно перетворилося на XVII столітті на сучасне слово зеніт .

Актуальність та використання

Поняття «зеніт» використовується в наступних наукових контекстах:

• Воно служить як напрям для вимірювання кута зеніту, який є кутовим відстанню між напрямком на об'єкт, що цікавить нас (наприклад, на зірку) і місцевим зенітом щодо точки, для якої зеніт визначений.
• Воно визначає одну з осей горизонтальної системи координат астрономії.

Таким чином воно пов'язане з поняттями елементів небесної сфери - прямовисна лінія та коло висоти світила.

Строго кажучи, зеніт тільки приблизнопов'язаний з локальною площиною меридіана, оскільки останній визначається термінами обертальних характеристик небесного тіла, а чи не з погляду його гравітаційного поля. Вони збігаються лише ідеального симетричного тіла обертання. Для Землі вісь обертання не має фіксованого положення (наприклад, через постійні переміщення океанської води та інших водних ресурсів), а локальний вертикальний напрямок, визначений через поле сили тяжіння, сам змінює напрямок у часі (наприклад, через місячні та сонячні припливи та відливів).

Іноді термін зенітвідносять до найвищої точки, що досягається небесним тілом (Сонце, Місяць і т. д.) у процесі свого видимого руху по орбіті щодо даного пункту спостереження. Проте Великий астрономічний словник дає таке визначення зеніту:

Крапка небесної сфери, розташована безпосередньо над головою спостерігача. Астрономічний зеніт формально визначається як перетин стрімкої лінії з небесною сферою. Геоцентричний зеніт - перетин з небесною сферою лінії, що йде від центру Землі через точку становища спостерігача. Геодезичний зеніт знаходиться на лінії, нормальній до геодезичного еліпсоїда або сфероїду у точці положення спостерігача.

Таким чином, стосовно, наприклад, до Сонця, зеніт може досягатися тільки в низьких широтах.

Точка неба, що лежить вгору, у напрямку прямовисної лінії, у кожному місці земної поверхні. В астрономії, крім цього географічного З., розрізняють ще геоцентричний... Енциклопедичний словник Брокгауза та Єфрона

зеніт - Зеніта, мн. ні, м. [від араб. samt – напрямок; виникло шляхом помилкового прочитання літери "m" за "ni"]. 1. Найвища точка небесної сфери, що знаходиться над головою спостерігача (астр.). Сонце знаходиться у зеніті. 2. перекл. Вища ступінь чогось. Великий словник іноземних слів

зеніт - зеніт, -а Орфографічний словник. Одне Н чи два?

зеніт - ЗЕНІТ а, м. zenith, нім. Zenit<, лат. zenith. 1. астр., геогр. Солнце прямо в верху нашего зенита или главной точки стоит. Алярд 132. Зениф и надир, называются полы горизонтовы, и отстоят от горизонта в равном разстоянии. Кн. навиг. 2 7. | В сравн. Словник галицизмів російської мови

Зеніт - запозичений з французької, де zenith є переоформленням арабського слова semt - "дорога". Див. зенітка. Етимологічний словник Крилова

зеніт - сут., кількість синонімів: 13 апогей 13 вінець 19 верх 34 вершина 213 вища ступінь 8 вища точка 9 команда 163 кульмінація 12 суспільство 61 межа 39 розпал 10 ступінь 32 точка 100 Словник синонімів російської мови

зеніт - Зеніт/. Морфемно-орфографічний словник

зеніт - зеніт I м. Найвища уявна точка небесної сфери, що знаходиться над головою спостерігача і протилежна надиру (в астрономії). II м. Вища ступінь, вища межа, вершина чогось. Тлумачний словник Єфремової

зеніт - ЗЕНІТ м. грец. розумова точка на небі, прямовисно над земним предметом або крапкою; тем'яна точка, тем'яник. Продовження цього схилу пройде через осередок землі і позначить на протилежному боці уявної небесної тверді надір. Зенітний, що зеніт відноситься. Тлумачний словник Даля

зеніт - див. >> апогей, вищий Словник синонімів Абрамова

зеніт -а, м. 1. астр. Найвища точка небесної сфери над головою спостерігача. Сонце в зеніті. □ Майже в зеніті пологий місяць, та з краю в край над рідним степом мерехтливий розсип по-весняному дрібних зірок. Шолохов, Світло та морок. 2. перекл. Малий академічний словник

Зеніт – точка небесної сфери, розташована безпосередньо над головою спостерігача. Астрономічний зеніт формально визначається як перетин стрімкої лінії з небесною сферою. Великий астрономічний словник

Зеніт - ЗЕНІТ, а, м. 1. В астрономії: точка небесної сфери, що знаходиться вертикально над головою спостерігача. 2. перекл. Вища ступінь, вершина чогось. (високий). У зеніті слави. | дод. зенітний, ая, ое (до 1 знач.). Тлумачний словник Ожегова

Зеніт - I Зеніт (франц. zénith, від араб. земт, буквально - шлях, напрямок) точка небесної сфери, розташована над головою спостерігача; у З. небесну сферу перетинає лінія, спрямована з місця спостережень вертикально нагору. Велика Радянська Енциклопедія

Всі небесні світила знаходяться на надзвичайно великих і дуже різних відстанях від нас. Але нам вони є однаково віддаленими і начебто розташованими на деякій сфері. При вирішенні практичних завдань з авіаційної астрономії важливо знати не відстань до світил, які становище на небесної сфері на момент спостереження.

Небесною сферою називається уявна сфера нескінченно великого радіусу, центром якої є спостерігач. Під час розгляду небесної сфери її центр поєднують із оком спостерігача. Розміри Землі нехтують, тому центр небесної сфери часто поєднують також із центром Землі. Світила на сферу наносять у такому положенні, в якому вони видніться на небі в певний момент часу з цієї точки знаходження спостерігача.

Небесна сфера має ряд характерних точок, ліній та кіл. На рис. 1.1 навколо довільного радіусу зображено небесну сферу, в центрі якої, позначеному точкою О, розташований спостерігач. Розглянемо основні елементи небесної галузі.

Вертикаль спостерігача - пряма, що проходить через центр небесної сфери і збігається з напрямком нитки схилу в точці спостерігача. Зеніт Z – точка перетину вертикалі спостерігача з небесною сферою, розташована над головою спостерігача. Надір Z" - точка перетину вертикалі спостерігача з небесною сферою, протилежна зеніту.

Справжній горизонт С В Ю З – велике коло на небесній сфері, площина якого перпендикулярна до вертикалі спостерігача. Істинний обрій ділить небесну сферу на дві частини: надгоризонтну півсферу, в якій розташований зеніт, і підгоризонтну півсферу, в якій розташований надір.

Вісь світу РР - пряма, навколо якої відбувається видиме добове обертання небесної сфери.

Рис. 1.1. Основні точки, лінії та кола на небесній сфері

Вісь світу паралельна осі обертання Землі, а спостерігача, що є одному з полюсів Землі, вона збігається з віссю обертання Землі. Мабуть, добове обертання небесної сфери є відображенням дійсного добового обертання Землі навколо своєї осі.

Полюси світу – точки перетину осі світу з небесною сферою. Полюс світу, що у області сузір'я Малої Ведмедиці, називається Північним полюсом світу Р, а протилежний полюс називається Південним Р.

Небесний екватор – велике коло на небесній сфері, площина якого перпендикулярна до осі світу. Площина небесного екватора ділить небесну сферу на північну півсферу, де розташований Північний полюс світу, і південну півсферу, у якій розташований Південний полюс світу.

Небесний меридіан, або меридіан спостерігача, - велике коло на небесній сфері, що проходить через полюси світу, зеніт та надір. Він збігається з площиною земного меридіана спостерігача та ділить небесну сферу на східну та західну півсфери.

Крапки півночі та півдня - точки перетину небесного меридіана зі справжнім горизонтом. Крапка, найближча до Північного полюса світу, називається точкою півночі істинного горизонту З, а точка, найближча до Південного полюса світу, - точкою півдня Ю. Точки сходу і заходу - точки перетину небесного екватора з істинним горизонтом.

Південна лінія - пряма лінія у площині справжнього горизонту, що сполучає точки півночі та півдня. Південною називається ця лінія тому, що опівдні за місцевим істинним сонячним часом тінь від вертикальної жердини збігається з цією лінією, тобто з істинним меридіаном цієї точки.

Південна та північна точки небесного екватора – точки перетину небесного меридіана з небесним екватором. Крапка, найближча до південної точки горизонту, називається точкою півдня небесного екватора, а точка, найближча до північної точки горизонту, - точкою півночі

Вертикал світила, або коло висоти, - велике коло на небесній сфері, що проходить через зеніт, надир та світило. Перший вертикал - вертикал, що проходить через точки сходу та заходу.

Коло відміни, або годинникове коло світила, РМР - велике коло на небесній сфері, що проходить через полюси міоа та світило.

Добова паралель світила - невелике коло на небесній сфері, проведене через світило паралельно площині небесного екватора. Видимий добовий рух світил відбувається за добовими паралелями.

Альмукантарат світила АМАГ - мале коло на небесній сфері, проведене через світило паралельно площині справжнього горизонту.

Розглянуті елементи небесної сфери широко використовують у авіаційної астрономії.