De Maan

Waar je ook bent en met wie je ook spreekt, iedereen kent de Maan en kan je er wel iets over vertellen.

Het is het enige hemellichaam buiten de Aarde dat door mensen bezocht is. Voor ons van Sidewalk Astronomy Montferland is de Maan een dankbaar object, zowel met het blote oog, een verrekijker of met een telescoop zijn er reeds details te zien die ons meer over onze trouwe begeleider kunnen vertellen.

Eerst even wat snelle feitjes over de Maan

 

  • Middellijn: 3476 kilometer
  • Gemiddelde schijnbare middellijn: 31'05''
  • Grootste schijnbare middellijn: 33'31''
  • Kleinste schijnbare middellijn: 29'22''
  • Massa: 0,0123 x de massa van de aarde
  • Gemiddelde dichtheid: 3,34 gram per kubieke centimeter; ter vergelijking: van de aarde is dit 5,5 gram per kubieke cm
  • Gemiddelde afstand tot de aarde: 384.400 kilometer
  • Grootste afstand tot de aarde: 405.500 kilometer
  • Kleinste afstand tot de aarde: 363.300 kilometer
  • Ontsnappingssnelheid: 2,38 kilometer per seconde; ter vergelijking: van de aarde is dit 11,18 kilometer per seconde.
  • Aswentelingstijd: 27,32 dagen
  • Omloopstijd: 27,32 dagen
  • Albedo: 0,07 (dat betekent dat de maan slechts 7% van het zonlicht weerkaatst.
  • Schijnbare helderheid van de Volle Maan: -12,7 magnitude
  • Temperatuur: overdag 120°Celsius; 's nachts -150°C

In vroegere tijden

Er wordt sinds jaar en dag al gebruik gemaakt van de Maan. Zo zorgde de Maan in vroegere tijden ’s nachts voor licht. Men wist toen nog niet dat de Maan alleen maar (zon)licht reflecteert en zelf geen licht produceert.

De Maan speelde en speelt tegenwoordig nog steeds een belangrijke rol in verschillende (natuur)godsdiensten. De priesters gebruikten hun kennis van de Maan en Zon echter niet enkel voor religieuze doeleinden maar ook voor het maken van kalenders. Een maand was de periode tussen twee opeenvolgende Volle Manen. Ook vandaag de dag zijn de bewegingen van de Zon en Maand de basis voor onze huidige kalender.

De Maan speelt sinds de oudheid al een belangrijke rol in verschillende godsdiensten

Het ontstaan van de Maan

Er zijn diverse theorieën over het ontstaan van de Maan. De tegenwoordig meest geaccepteerde theorie, spreekt over een botsing. Toen de Aarde ‘pas’ ontstaan was , bestond deze op een dunne korst na, nog volledig uit vloeibaar gesteente, zeg maar een soort van lava. Een groot object is destijds op de Aarde ingeslagen, waarbij een hoop massa los kwam van de Aarde welke de ruimte in werd geslingerd. Deze massa is later onder invloed van zwaartekracht weer samengeklonterd en heeft de uiteindelijke Maan gevormd. Deze theorie wordt mede ondersteund door het gesteente dat de astronauten gedurende de Apollo-missies mee terug hebben gebracht naar de Aarde. Dit gesteente blijkt in grote lijnen overeen te komen met Aards gesteente. Het enige verschil is het lagere ijzergehalte van het maangesteente. Dit kan verklaard worden door aan te nemen dat het object dat destijds op de Aarde insloeg, de aarde niet frontaal raakte, maar slechts schampte. Hierdoor zou er bij de botsing slechts ijzerarm materiaal van de buitenkant vrijgekomen zijn, terwijl  ijzerrijk gesteente  dieper in het binnenste van de Aarde lag.

Wanneer men de Maan bekijkt dan ziet men reeds met het blote oog verschillende donkere vlekken op de Maan. Dit zijn de zogenaamde zeeën of maria. In de oudheid dacht men dat dit echte zeeën waren die bestonden uit water, net als op Aarde. Tegenwoordig weten we dat dit niet zo is. Het zijn grote vlakten met voornamelijk kleine kraters. Deze vlakten zijn ontstaan doordat na grote meteorietinslagen, lava naar de laagstgelegen gebieden stroomde en deze opvulde. De bovenlaag is door talrijke kleine meteorietinslagen verpulverd tot een fijn stof.

De maanzeeën zijn zichtbaar als donkere gebieden op de Maan.

Wanneer we nu  met een verrekijker of telescoop kijken, dan zien we dat de Maan behalve deze zeeën , bezaaid is met kraters. Deze kraters zijn ontstaan door meteorietinslagen op de Maan. Deze kraters kunnen in grootte varieerden van enkele meters tot diameters van meer dan 200 kilometer! Alleen al op het voor ons zichtbare deel van de Maan zijn er meer dan 30.000 kraters te zien.

De eerste die met een telescoop naar de Maan keek was Galileo Galilei. Hij nam waar dat de rand van de Maan niet glad en rond is maar hobbelig. Hieruit kon hij opmaken dat er bergen op Maan zouden moeten zijn.

Het typische kraterlandschap van de Maan

Schijngestalten

Als je ’s avonds naar buiten kijkt, zal het je opvallen dat de Maan er niet altijd hetzelfde uitziet en ook de plek aan de hemel is niet altijd hetzelfde. De Maan kan vol ( Volle Maan)  zijn, sikkelvormig

(Eerste of Laatste Kwartier)  of zelfs helemaal niet zichtbaar ( Nieuwe Maan), en alles daartussen.

Deze verschillende verschijningsvormen noemen we de schijngestalten en die  ontstaan door de draaiing van de Maan rond de Aarde. Hierdoor ‘verschuift’ de Maan elke dag een stukje aan de hemel. Na ongeveer een maand staat de Maan weer om dezelfde plek en heeft dus één omloop om de Aarde voltooid.  Hier komt ook het woord ‘maand’ vandaan. De Maan zelf geeft eigenlijk geen licht, maar weerkaatst het licht van de zon. Net als op aarde is ook op de Maan sprake van dag en nacht ( met zeer grote temperatuurverschillen) Doordat de Maan rond de Aarde draait, verlicht de zon steeds een ander stuk van de Maan. Dit zorgt ervoor dat we de verschillende schijngestalten zien.

Net als de Aarde draait ook de Maan om zijn eigen as. Bij de Aarde duurt dit 23 uur en 56 minuten, één dag dus , maar de Maan doet er bijna vier weken over om één keer rond z’n as te draaien.  Toeval is dat deze tijd precies gelijk is aan de tijd  die de Maan erover doet om rond de Aarde te draaien. Dus als de maan éénmaal rond de Aarde is gedraaid, is hij ook éénmaal om z’n eigen as gedraaid. Dit heeft tot gevolg dat wij altijd tegen dezelfde kant van de Maan aankijken. Hierdoor blijft het grootste deel van de achterkant voor ons altijd onzichtbaar.

Het ontstaan van de schijngestalten

Maansverduisteringen

Zo nu en dan vindt er een maansverduistering plaats. Doordat de Aarde precies tussen de Zon en Maan in staat ontvangt de Maan dan tijdelijk geen direct zonlicht. Als de Maan helemaal in de kernschaduw van de Aarde terechtkomt, spreken we van een totale maansverduistering.

schematisch overzicht van een maansverduistering

Het kan voorkomen dat dit slechts een tiental minuten duurt, maar het kan ook meer dan een uur duren .Dat hangt ervan af of de Maan midden door de schaduw van de Aarde gaat of langs de rand. Hoewel de Aarde eigenlijk bij elke volle Maan tussen Zon en Maan instaat, is er niet elke maand een maansverduistering zichtbaar. In werkelijkheid staan zon, aarde en maan dan meestal niet exact op één lijn. De banen van de Aarde rond de Zon en van de Maan rond de Aarde liggen niet precies in hetzelfde vlak. Hierdoor trekt de Maan meestal boven of onder de aardschaduw langs. Het gebeurt dus lang niet altijd dat er bij volle maan een maansverduistering te zien is. Tijdens een totale maansverduistering kleurt de Maan rood of donkerbruin, dit wordt ook wel eens ‘Bloedmaan’ genoemd. Dat je toch nog wat van de maan kunt zien, komt door de dampkring van de aarde. Als er bij ons een totale maansverduistering te zien is, vindt er op de voorkant van de maan namelijk een totale zonsverduistering plaats. Alleen zonnestralen die door de dampkring van de aarde zijn afgebogen, komen dan nog op de Maan terecht. Door deze afbuiging krijgt het zonlicht dezelfde kleur als  bij een zonsondergang: rood dus.

 

Komende maansverduisteringen tot 2025 ( Zichtbaar vanuit de Benelux):

  • 10-01-2020   Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Eclips in zijn geheel te zien.
  • 05-06-2020   Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Alleen einde eclips zichtbaar.
  • 05-07-2020   Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Alleen einde eclips zichtbaar.
  • 30-11-2020  Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Eclips is onzichtbaar. 
  • 26-05-2021  Totale maansverduistering. Eclips is onzichtbaar.
  • 19-11-2021  Gedeeltelijke maansverduistering. Alleen begin eclips zichtbaar.
  • 16-05-2022  Totale maansverduistering. Alleen begin eclips zichtbaar.
  • 08-11-2022  Totale maansverduistering. Eclips is onzichtbaar.
  • 05-05-2023  Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Alleen einde eclips zichtbaar.
  • 28-10-2023 Gedeeltelijke maansverduistering. Eclips in zijn geheel te zien.
  • 25-03-2024 Gedeeltelijke maansverduistering in de bijschaduw. Alleen begin eclips zichtbaar.
  • 18-09-2024 Gedeeltelijke maansverduistering. Eclips in zijn geheel te zien.
  • 14-03-2025 Totale maansverduistering. Alleen begin eclips zichtbaar.
  • 07-09-2025 Totale maansverduistering. Maximum en einde zichtbaar.

De Maan waarnemen

Als je ’s avonds naar de Maan kijkt, zie je meteen lichte en donkere gebieden. We lazen eerder al dat de donkergrijze gebieden zeeën of maria genoemd(het enkelvoud is mare) worden.De lichtere gebieden zijnde hooglanden, die officieel terrae heten.Deze lichte en donkere vlekken zagen mensen vroeger ook al, maar omdat er toen nog geen telescopen waren om de maan goed mee te bekijken, werd er veel over de Maan gefantaseerd. Uit die tijden komt ook de term‘het mannetje in de Maan’.De mensen vonden het vlekkenpatroon van de Volle Maan op een gezicht lijken. Sommigen zien er meer een haas in.

Wat zie jij in de donkere vlekken op de Maan?

Als de maanfase vlakbij Nieuwe Maan is, zie je slechts een heel klein sikkeltje. Meestal is het maansikkeltje pas weer waarneembaar als de Maan 24 uur of ouder is (dus na Nieuwe Maan). Als de Maan nog een sikkeltje is, kun je het zogeheten 'asgrauwe schijnsel' zien. Dat verschijnsel wordt door de Aarde veroorzaakt. Vanaf de Maan gezien is de Aarde dan bijna ‘vol’ en geeft zij, net als de Volle Maan bij ons, veel licht. Het niet door de Zon verlichte gedeelte van de Maan wordt dan door de Aarde verlicht (die op haar beurt natuurlijk het licht van de Zon weerkaatst).
Als het richting halve Maan gaat, neemt het asgrauwe schijnsel af. Dit komt doordat het aardlicht dan overstraald wordt door het zonlicht, maar ook doordat er steeds minder licht door de Aarde wordt weerkaatst. De Maan aan de hemel is ongeveer een halve graad oftewel 30 boogminuten
breed. Dat is ongeveer net zo breed als je duim bij gestrekte arm.

Het asgrauwe schijnel is makkelijk te fotograferen door het verlichte deel van de Maan te overbelichten

Omdat de maanbaan elliptisch is, zien we de maan niet altijd even groot. Soms staat deze dichter bij de Aarde en soms verder. Het verschil is nauwelijks merkbaar bij het waarnemen, maar als je twee foto’s naast elkaar ziet met op de ene foto de Maan in zijn kleinste verschijning en op de andere foto in zijn grootste, is het verschil duidelijk te zien.

Op een foto is het verschil duidelijk zichtbaar.

We lazen eerder al dat de Maan om de Aarde draait en toevallig genoeg in hetzelfde tijdsbestek ook om zijn eigen as draait. Dit heeft tot gevolg dat we steeds tegen dezelfde kant van de maan aankijken. Dit betekent echter niet dat we maar de helft van het maanoppervlak kunnen waarnemen. Door de zogeheten libraties krijgen we in de loop van de dagen, weken en maanden iets meer dan de helft van het maanoppervlak te zien, namelijk 59% .

Libratie houdt in dat de Maan een beetje 'wiebelt'. Dit heeft verschillende oorzaken, die we hier zullen uitleggen. De maanbaan staat namelijk een beetje schuin. Dit zorgt ervoor dat we soms een stukje van de onderkant of van de bovenkant van de Maan kun-
nen zien.Een ander soort libratie ontstaat doordat de maanbaan elliptisch is. Volgens een bepaalde wet beweegt de Maan sneller wanneer hij dichtbij de Aarde is, en juist langzamer wanneer hij ver van de Aarde is. Maar daarbij blijft hij steeds even snel om zijn as draaien.Dit verschil in snelheid zorgt ervoor dat we soms toch nog een stukje van de achterkant van de Maan kunnen zien.Een derde vorm van libratie wordt veroorzaakt door de draaiing van de Aarde en de veranderende positie van de waarnemer. Als de Maan aan de horizon staat en opkomt, kun je een stukje extra aan de westelijke maanrand zien. Als de Maan ondergaat, zie je een extra stukje aan de oostrand.Deze drie vormen van libratie zijn ‘optisch’, dat wil zeggen: de Maan wiebelt niet zelf. Er zijn echter ook echte onregelmatigheden in de draaiing van de maan. Dit noemen we fysische libraties. Deze ontstaan doordat de materie binnen de Maan niet helemaal gelijk verdeeld is.

Als je de maan met een verrekijker en vooral  een telescoop wilt gaan waarnemen, merk je al snel dat volle maan geen gunstig moment is.

De meeste details op de maan zijn namelijkte zien langs de grens van licht en donker, de terminator. Als je op een berg of in een krater die bij de terminator ligt zou staan, zou je net de zon zien opkomen of ondergaan. En net als op aarde zijn de schaduwen het langst bij zonsopkomst of -ondergang. Boven het verlichte gedeelte van de maan staat de zon veel hoger en zijn de schaduwen kleiner. Hierdoor zijn vanaf de aarde veel minder details te zien. Probeer dit zelf maar eens door je verrekijker of telescoop op de terminator en op een helder verlicht deel van de maan

te richten.
Met een telescoop kun je de kraters en zeeën van de maan goed zien. Andere structuren op de maan zijn de rillen en de verzakkingen en verhogingen. Een voorbeeld van het laatste vinden we in de Mare Nubium (Zee van de Wolken). Daar zien we de Rechte Wand (Rupes Recta), een plek waar twee stukken maankorst ten opzichte van elkaar verschoven zijn. Daar is een verschil in hoogte van wel 300 meter. De rillen worden wel vergeleken met scheuren in uitgedroogde modder.Het zijn lange scheuren in de maanbodem die nietbreder zijn dan een paar kilometer.

Rupes Recta ( rechte Muur) links op de fotot zien we Rima Birt. Credit NASA / Arizona State University

Bij sommige kraters beginnen witte strepen die zich over vele honderden kilometers kunnen uitstrekken.Vooral de krater Tycho heeft van die opvallende strepen of ‘stralen’. Zo’n stralenstelsel wordt veroorzaakt door een meteorietinslag. Er wordt dan licht materiaal tot op vele honderden kilometers weggeslingerd.Men denkt dat kraters met stralenstelsels vrij jong zijn, en dat de strepen in de loop van de tijd vervagen.

Andere kraters met mooie stralenstelsels zijn Copernicus, Kepler, Aristarchus en Proclus.

De typische  stralen van Tycho.

Ook zie je bij sommige kraters een centrale piek. Die piek ontstaat nadat een meteoriet is ingeslagen: de ingedeukte, gesmolten bodem veert dan als het ware terug. De piek die dan omhoog komt, stolt en blijft in het midden van de krater staan.

Ongeveer een derde van het voor ons zichtbare maanoppervlak is bedekt met maanzeeën. De officiële namen van de zeeën zijn in het Latijn en zijn gewoon verzonnen. De kraters zijn juist meestal genoemd naar geleerden, filosofen, ontdekkingsreizigers en andere beroemdheden. Veel van deze namen zijn het eerst gebruikt door de astronoom Riccioli, op zijn Maankaart uit 1651. Later zijn er nog vele honderden namen aan toegevoegd. Niet alleen zeeën en kraters,maar ook bergtoppen, rillen en valleien hebben een naam gekregen. De grote bergketens zijn genoemd naar bergketens op aarde, zoals de Alpen, de Apenijnen en Kaukasus.

 

Hieronder staan de (Latijnse) namen vande grootste en bekendste maanzeeën. Je kunt ze allemaal zien met een verrekijker of telescoop

  • Mare Frigoris Zee van de koude
  • Mare Imbrium Zee van de regen
  • Mare Serenitatis Zee van de helderheid
  • Mare Tranquillitatis Zee van de stilte
  • Mare Crisium Zee van de kentering
  • Oceanus Procellarum Oceaan van de stormen
  • Mare Fecunditatis Zee van de vruchtbaarheid
  • Mare Nectaris Zee van de nectar
  • Mare Nubium Zee van de wolken
  • Mare Humorum Zee van de vochtigheid

Invloed van de Maan op Aarde

Op Aarde is de invloed van de Maan het sterkst merkbaar als de getijdenwerking waaruit eb en vloed ontstaat.  In de loop van één dag is het in onze streken twee keer eb, en twee keer vloed.

Door de aantrekkingskracht van de Maan, wordt het water in de zeeën en oceanen die aan de kant van de Maan liggen aangetrokken door de aantrekkingskracht die de Maan op die grote watervlaktes uitoefent.

Daar waar het water het sterkst word aangetrokken ontstaat een ‘bult’ van water, en is het dus vloed.  Tegelijkertijd is het dan op een  ander gebied op Aarde eb.