Begin van de winter – Google Play SterHemel app MijnHemel App Store – Hemel vannacht – Weer – Vragen over de Maan – FAQ – Zon en Maan – Maanfasekalender – Verschijnselen – Op/onder – Astrokalender – Hemelkaart Google Play App Store YouTube Google agenda Facebook Twitter

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?

Totale maansverduistering op 28 september 2015

Inhoud:

Het ontstaan van een maansverduistering
De rode kleur van de verduisterde Maan
Het aantal maansverduisteringen per jaar
Een cyclus in het optreden van maansverduisteringen
De duur van een maansverduistering
Zie ook

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 de baan van de Maan om de Aarde een hoek van 5,14° maakt met de ecliptica. In de meeste gevallen zal de Volle Maan dus enkele graden boven of onder de aardschaduw staan. De diameter van de aardschaduw (de penumbra) is ongeveer 2,5° en wanneer Volle Maan meer dan ongeveer 1,25° van de ecliptica gebeurt, vindt dus geen maansverduistering plaats. Dit gebeurt alleen wanneer Volle Maan plaatsvindt dicht bij een van de knopen van de maanbaan.

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 is (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:

De Zon is tijdens het maximum gedeeltelijk bedekt door de Aarde (voor een waarnemer op de Maan). In dit geval valt er nog zonlicht op de Maan, maar minder dan anders. We zeggen dat de Maan in de halfschaduw of bijschaduw van de Aarde staat. De Maan is dus een beetje donkerder dan anders, maar niet erg veel. We noemen dit een maansverduistering in de bijschaduw.
De Zon is tijdens het maximum helemaal bedekt door de Aarde (voor een waarnemer op de Maan). Er valt dus geen direct zonlicht op de Maan en we zeggen dat de Maan in de slagschaduw of kernschaduw van de Aarde staat. De Maan ziet er veel donkerder uit dan bij een verduistering in de bijschaduw. We noemen dit een maansverduistering in de kernschaduw.

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:

een gedeeltelijke verduistering in de bijschaduw
een totale verduistering in de bijschaduw
een gedeeltelijke verduistering in de kernschaduw
een totale verduistering in de kernschaduw (vaak kortweg 'totale maansverduistering' genoemd)

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 (zie Figuur 2). 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.

Figuur 1: Schematische animatie van een totale maansverduistering. De bijschaduw (lichtgrijs) en kernschaduw (donkergrijs) zijn de gebieden waar een waarnemer de Zon (Z) slechts gedeeltelijk, dan wel helemaal verduisterd ziet. Wanneer de Maan zich helemaal in de kernschaduw bevindt, is er sprake van een totale verduistering. Het plaatje linksboven geeft een indruk van het beeld van de Maan in de verschillende stadia van de verduistering. Merk op dat er nog nauwelijks sprake is van verduistering wanneer de Maan zich net in de bijschaduw bevindt. De animatie is (uiteraard) niet op schaal.

De rode kleur van de verduisterde Maan

>

Figuur 2: Rode kleur van de totaal verduisterde Maan op 4 maart 2007.

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 waardoor is dat licht dan rood? De oorzaak hiervan 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 2001 en 2050 komen 116 maansverduisteringen voor (dus ongeveer 2,3 per jaar, één per 5,2 maanden, of 7 per 3 jaar. Aangezien er 12,37 Volle Manen per jaar plaatsvinden is er één maansverduistering per 5,38 Volle Manen). 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 uiteraard niets van. Van die 116 maansverduisteringen zijn er 33 helemaal zichtbaar, 46 gedeeltelijk zichtbaar en 37 helemaal onzichtbaar in Nederland en België. Van de 45 totale maansverduisteringen in die periode zijn er 13 helemaal zichtbaar, 18 gedeeltelijk zichtbaar en 14 helemaal onzichtbaar. Eens in de circa 14,6 jaar vindt een maansverduistering plaats in combinatie met een Blauwe Maan (zie de pagina Blauwe Manen in de 21e eeuw).

Een cyclus in het optreden van maansverduisteringen

Er is een patroon in het optreden 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 Saroscyclus genoemd. Voor meer informatie over de Saroscyclus, zie Wikipedia.

Na één Saroscyclus komen verduisteringen weer voor in ruwweg hetzelfde patroon, maar op een andere plaats op Aarde. Na drie Saroscycli 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 2001 en 2050 en tussen 2051 en 2100 vergelijkt, zie je dat de verduistering van maart 2007 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, et cetera. 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 ik hier schets.

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, et cetera. 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, zijn te vinden in de links op de pagina Maansverduisteringen tussen 2001 en 2050.

Zie ook:
Maansverduisteringen
Totale maansverduistering op 28 september 2015
Maansverduisteringen tussen 2001 en 2050

Hoe ontstaan de fasen van de Maan?
Waardoor is de Maan soms diepgeel, in plaats van wit/blauw?
Blauwe Manen in de 21e eeuw
Hoe ontstaat een zonsverduistering?

Wikipedia: Saroscyclus

De Maan
Vannacht aan de hemel: Maan, planeten en deepsky-objecten
Opkomst en ondergang van de Maan
Zon en Maan op dit moment
Zelf maanfasen berekenen
Dagelijkse gegevens van de Maan

@hemel_waarnemen volgen