Sinds onheuglijke tijden staren mensen met ontzag en verwondering naar de maan. Zolang er leven op deze planeet is geweest, draait de maan er omheen. En naarmate de tijd verstreek, begonnen geleerden en astronomen het regelmatig te observeren en de baan ervan te berekenen. Daarbij leerden ze enkele nogal interessante dingen over het gedrag ervan.
De maan heeft bijvoorbeeld een omloopperiode die gelijk is aan zijn rotatieperiode. In wezen is het netjes op de aarde vergrendeld, wat betekent dat het altijd hetzelfde gezicht aan ons presenteert als het rond onze planeet draait. En in de loop van zijn baan lijkt het ook groter en kleiner aan de hemel, wat te wijten is aan het feit dat het soms dichterbij is dan op andere momenten.
Orbitale parameters:
Om te beginnen volgt de maan een elliptisch pad rond de aarde - met een gemiddelde excentriciteit van 0,0549 - wat betekent dat de baan niet perfect cirkelvormig is. De gemiddelde baanafstand is 384.748 km, die varieert van 364.397 km het dichtst bij 406.731 km het verst verwijderd.
Deze niet-cirkelvormige baan veroorzaakt variaties in de hoeksnelheid en schijnbare grootte van de maan terwijl deze naar en van een waarnemer op aarde beweegt. Als de maan vol is en zich het dichtst bij de aarde bevindt (perigeum), kan hij meer dan 10% groter en 30% helderder lijken dan wanneer hij zich op een verder punt in zijn baan (apogeum) bevindt.
De gemiddelde helling van de baan van de maan naar het ecliptische vlak (d.w.z. het schijnbare pad van de zon door de lucht) is 5,145 °. Vanwege deze helling staat de maan elke maand bijna twee weken boven de horizon op de noord- en zuidpool, ook al staat de zon zes maanden per jaar onder de horizon.
De siderische orbitale periode en rotatieperiode van de maan zijn hetzelfde - 27,3 dagen. Dit fenomeen, bekend als synchrone rotatie, zorgt ervoor dat hetzelfde halfrond de hele tijd naar de aarde kan kijken. Vandaar dat de andere kant in de volksmond de "Dark Side" wordt genoemd, maar deze naam is misleidend. Terwijl de maan om de aarde draait, zijn verschillende delen op verschillende tijdstippen in zonlicht of duisternis en geen van beide zijden is permanent donker of verlicht.
Omdat de aarde ook beweegt - roteert om haar as terwijl ze om de zon draait - lijkt de maan om de 29,53 dagen om ons heen te draaien. Dit staat bekend als de synodische periode, de hoeveelheid tijd die de maan nodig heeft om weer op dezelfde plek aan de hemel te verschijnen. Tijdens een synodische periode zal de maan veranderingen ondergaan in haar uiterlijk, die bekend staan als "fasen".
Maan cyclus:
Deze veranderingen in uiterlijk zijn te wijten aan het feit dat de maan meer of minder verlichting ontvangt (vanuit ons perspectief). Een volledige cyclus van deze fasen staat bekend als een maancyclus, die neerkomt op de baan van de maan rond de aarde, en onze onderlinge baan rond de zon. Wanneer de zon, de maan en de aarde perfect op één lijn liggen, is de hoek tussen de zon en de maan 0 graden.
Op dit punt is de zijde van de maan die naar de zon is gericht volledig verlicht en is de zijde die naar de aarde is gericht, in duisternis gehuld. We noemen dit een Nieuwe Maan. Hierna verandert de fase van de maan, omdat de hoek tussen de maan en de zon vanuit ons perspectief toeneemt. Een week na een nieuwe maan worden de maan en de zon 90 graden van elkaar gescheiden, wat gevolgen heeft voor wat we zullen zien.
En dan, wanneer de maan en de zon aan weerszijden van de aarde staan, staan ze op 180 graden - wat overeenkomt met een volle maan. De periode waarin een maan van een nieuwe maan naar een volle maan en weer terug gaat, wordt ook wel "maanmaand" genoemd. Een van deze duurt 28 dagen en omvat de zogenaamde 'wassende' en 'afnemende' manen. In de vorige periode licht de maan op en neemt de hoek ten opzichte van de zon en de aarde toe.
Wanneer de maan zich tussen de aarde en de zon bevindt, is de zijde van de maan die van de aarde af is gericht volledig verlicht en is de kant die we kunnen zien gehuld in duisternis. Terwijl de maan om de aarde draait, neemt de hoek tussen de maan en de zon toe. Op dit punt is de hoek tussen de maan en de zon 0 graden, die de komende twee weken geleidelijk toeneemt. Dit noemen astronomen een wassende maan.
Na de eerste week is de hoek tussen de maan en de zon 90 graden en blijft deze toenemen tot 180 graden, wanneer de zon en de maan aan weerszijden van de aarde staan. Wanneer de maan zijn hoek weer begint te verkleinen, van 180 graden terug naar 0 graden, zeggen astronomen dat het een afnemende maan is. Met andere woorden, wanneer de maan afneemt, zal deze elke nacht minder en minder verlicht worden totdat het een nieuwe maan is.
Als de maan niet langer vol is, maar nog geen kwartmaan heeft bereikt - d.w.z. als hij vanuit ons perspectief half is verlicht - zeggen we dat het een afnemende maan is. Dit is precies het omgekeerde van een wassende maan, wanneer de maan in helderheid toeneemt van een nieuwe maan naar een volle maan.
Dit wordt gevolgd door een derde kwartaal (of laatste kwartaal) maan. Gedurende deze periode wordt 50% van de maanschijf verlicht (linkerkant op het noordelijk halfrond en rechts op het zuiden), wat het tegenovergestelde is van hoe het eruit zou zien tijdens een eerste kwartaal. Deze fasen worden vaak een "halve maan" genoemd, omdat de helft van de schijf op dat moment verlicht is.
Ten slotte is er een afnemende halve maan wanneer de maan verschijnt als een strookje aan de nachtelijke hemel, waar tussen 49 en 1% van de ene kant wordt verlicht na een volle maan (nogmaals, links op het noordelijk halfrond, rechts in het zuiden). Dit is het tegenovergestelde van een wassende halve maan, wanneer 1-49% van de andere breedte wordt verlicht voordat het een volle maan bereikt.
Toekomst van de baan van de maan:
Momenteel drijven de maan langzaam weg van de aarde, met een snelheid van ongeveer 1 tot 2 cm per jaar. Dit houdt rechtstreeks verband met het feit dat hier op aarde de dagen langer worden - met een snelheid van 1/500 seconde per eeuw. Astronomen schatten zelfs dat zo'n 620 miljoen jaar geleden een dag slechts 21 uur lang was en dat de maan tussen de 6.200 en 12.400 km dichterbij was.
Nu zijn de dagen 24 uur lang en worden ze langer, en de Maan staat al op een gemiddelde afstand van 384.400 km. Uiteindelijk zullen de aarde en de maan netjes aan elkaar worden vergrendeld, dus dezelfde kant van de aarde zal altijd naar de maan gericht zijn, net zoals dezelfde kant van de maan altijd hetzelfde gezicht naar de aarde presenteert. Maar dit zal over miljarden jaren niet meer gebeuren.
Zolang mensen naar de nachtelijke hemel hebben gestaard, maakt de maan deel uit van onze wereld. En in de loop van de ongeveer 4,5 miljard jaar dat het onze enige natuurlijke satelliet was, is de relatie tussen hem en onze planeet veranderd. Naarmate de tijd verstrijkt, zal het blijven veranderen; maar voor ons zal het nog steeds zo zijn de Maan.
We hebben veel artikelen geschreven over het Moon for Space Magazine. Hier zijn interessante feiten over de maan, wat is een maan?, Is de maan een planeet?, Wat is de diameter van de maan?, Wat is de afstand tot de maan? En draait de maan om de zon ?.
Als je meer informatie wilt over de maan, bekijk dan NASA's zonnestelselverkenningsgids op de maan, en hier is een link naar NASA's Lunar and Planetary Science-pagina.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast over de maan opgenomen. Luister hier, Aflevering 113: The Moon, Part 1.
Bronnen:
- Wikipedia - Baan van de maan
- Windows to the Universe - de baan van de maan
- NASA - de maan van de aarde
- Zonnestelselverkenning - de maan van de aarde
