|
Hoe ontstaat een maansverduistering?
Ik wil graag weten hoe een maansverduistering ontstaat. Hoe vaak gebeurt dit en zit er een patroon achter? Hoe lang duurt een maansverduistering, en waardoor wordt de Maan rood van kleur?
Het ontstaan van een maansverduistering Bij een maansverduistering, of maaneclips, staan de Zon, de Aarde en de Maan op een rij, in die volgorde. De Aarde staat dus tussen de Zon en de Maan in, waardoor de schaduw van de Aarde op de Maan kan vallen. Merk op dat wanneer de Aarde tussen de Zon en de Maan in staat, het altijd Volle Maan is (zie Hoe ontstaan de fasen van de maan?). Een maansverduistering kan dus alleen plaatsvinden bij Volle Maan, maar niet iedere Volle Maan levert ook een maansverduistering op. Dit komt doordat bij Volle Maan de aardschaduw meestal net boven of onder de Maan valt. Wanneer de aardschaduw inderdaad op de Maan valt is er dus sprake van een maansverduistering of eclips. Aangezien de Maan om de Aarde draait, beweegt de Maan langzaam in de aardschaduw en wordt steeds donkerder, totdat de Maan het meest direct achter de Aarde staat. Dit is het maximum van de verduistering. Na het maximum beweegt de Maan gewoon door en dus weer langzaam uit de schaduw, zodat de Maan weer minder donker wordt, totdat de verduistering voorbij is en de Maan weer helemaal verlicht (zie ook de animatie in Figuur 1). Voor iemand die op de Maan staat, schuift de Aarde langzaam steeds verder voor de Zon, zodat (een deel van) het zonlicht (een deel van) het maanoppervlak niet meer kan bereiken. Na het maximum schuift de Aarde weer voor de Zon vandaan en wordt het weer lichter. Dit kan op twee manieren gebeuren:
Voor elk van deze twee typen maansverduistering zijn weer twee onderverdelingen denkbaar, afhankelijk van of de Zon overal op (de voorkant van) de Maan bedekt wordt, of alleen in sommige gebieden op de Maan. Het eerste geval noemen we een totale maansverduistering (de totale Maan wordt verduisterd), het tweede geval noemen we een gedeeltelijke maansverduistering (alleen een gedeelte van de Maan wordt verduisterd). In totaal zijn er dus vier typen maansverduistering:
De eerste is het minst indrukwekkend (en soms nauwelijks zichtbaar), de laatste is het meest indrukwekkend. Een totale maansverduistering in de kernschaduw is ook de enige vorm van maansverduistering waarbij de Maan duidelijk rood wordt. Die rode kleur wordt dus veroorzaakt door de kernschaduw van de Aarde, die ook wel umbra wordt genoemd (Latijn voor schaduw). De halfschaduw heet penumbra.
De rode kleur van de verduisterde Maan Het lijkt vreemd dat wanneer de Maan volledig verduisterd is, deze rood van kleur wordt in plaats van simpelweg donker. Immers, de Maan bevindt zich recht achter de Aarde, ongeveer in het midden van haar schaduw. Hoe kan er dan toch nog licht op de Maan vallen, en waarom is dat licht dan rood? De reden hiervoor is dat er inderdaad geen direct zonlicht op de Maan valt, maar sommige lichtgolven van de Zon vallen door de aardatmosfeer, worden hierdoor een beetje afgebogen (zoals in een lens) en kunnen hierdoor toch de Maan treffen. Dit effect is sterker voor licht met een lange golflengte (rood licht) dan voor licht met een korte golflengte (blauw licht). Het gevolg is dat rood zonlicht (gedeeltelijk) wordt afgebogen in de aardatmosfeer en nog op de Maan kan vallen, terwijl blauw licht (en de meeste andere kleuren) de Maan niet meer kan bereiken. Zie ook: Waarom is de maan soms diepgeel, in plaats van wit/blauw?. Het aantal maansverduisteringen per jaar Tussen het jaar 2000 en 2049 komen 116 maansverduisteringen voor (dus ongeveer 2,3 per jaar, of 7 per 3 jaar). Hiervan zijn 45 totale maansverduisteringen (in de kernschaduw). Echter, een maansverduistering is alleen zichtbaar wanneer de Maan boven de horizon staat. Wanneer een maansverduistering plaatsvindt terwijl de Maan bij ons onder de horizon staat, zien we er dus niets van. Van die 116 maansverduisteringen zijn er 32 helemaal zichtbaar, 46 gedeeltelijk zichtbaar en 38 helemaal onzichtbaar in Nederland. Van de 45 totale maansverduisteringen in die periode zijn er 12 helemaal zichtbaar, 19 gedeeltelijk zichtbaar en 14 helemaal onzichtbaar. Een cyclus in het voorkomen van maansverduisteringen Er is een patroon in het voorkomen van maansverduisteringen, maar dat is zo ingewikkeld dat het bijna onherkenbaar is. Dit patroon is een cyclus met een periode van ongeveer 18 jaar en wordt de Saros-cyclus genoemd. Voor meer informatie over de Saros-cyclus, zie Wikipedia. Na één Saros-cyclus komen verduisteringen weer voor in ruwweg hetzelfde patroon, maar op een andere plaats op Aarde. Na drie Saros-cycli komen (bijna) dezelfde verduisteringen weer voor op ongeveer dezelfde plaats op Aarde. Deze periode is bij benadering gelijk aan 54 jaar en een maand. Wanneer je de maansverduisteringen tussen 2000 en 2049 en tussen 2050 en 2099 vergelijkt, zie je dat de verduistering van januari 2000 en van februari 2054 op elkaar lijken. Als je vervolgens het rijtje afloopt is het patroon van het soort verduistering hetzelfde: 3x totaal, 1x gedeeltelijk, 4x gedeeltelijk in de bijschaduw, etcetera. In sommige gevallen verandert een totale eclips in een gedeeltelijke, maar in de meeste gevallen klopt het redelijk. Dat het niet helemaal klopt (en dat de tijdstippen verschillen) heeft te maken met het feit dat het patroon veel ingewikkelder is dan we hier schetsen. De duur van een maansverduistering De duur van een verduistering hangt af van de precieze details van die verduistering, of deze totaal is of niet, etc. Een gedeeltelijke verduistering in de bijschaduw kan in principe in een seconde voorbij zijn (de Maan raakt even een puntje van de aardschaduw), een totale maansverduistering kan gemakkelijk zes uur duren (voor de hele verduistering, de totaliteit is daar slechts een gedeelte van, en kan tussen de 1 seconde en ruim een duur duren). De details van een aantal verduisteringen, waaronder de duur van de hele verduistering en van de totaliteit, is te vinden op de pagina Maansverduisteringen in de kernschaduw, zichtbaar in Nederland tussen 2005 en 2009. Zie ook: De Maan Maansverduisteringen (een overzicht van links) Totale maansverduistering op 21 februari 2008 Gedeeltelijke maansverduistering op 16/17 augustus 2008 Maansverduisteringen in de kernschaduw, zichtbaar in Nederland tussen 2005 en 2009 Maansverduisteringen tussen 2000 en 2049 Hoe ontstaan de fasen van de Maan? Waarom is de maan soms diepgeel, in plaats van wit/blauw? Hoe ontstaat een zonsverduistering? Wikipedia: Saros-cyclus |
Meer vragen over de Maan - FAQ - De sterrenhemel voor Nederland en België