WAT IS DE AFSTAND TOT DE MAAN?

Send

Het korte antwoord is dat de gemiddelde afstand tot de maan 384.403 km (238.857 mijl) is. Dit verwijst naar het feit dat de maan rond de aarde draait in een elliptisch patroon, wat betekent dat ze op bepaalde tijden vader weg zal zijn; terwijl het bij anderen dichterbij zal zijn.

Daarom is het aantal 384.403 km een gemiddelde afstand die astronomen de halve lange as noemen. Op het dichtstbijzijnde punt (bekend als perigeum) is de maan slechts 363.104 km (225.622 mijl) verwijderd. En op het verste punt (apogeum genoemd) komt de maan op een afstand van 406.696 km (252.088 mijl).

Dit betekent dat de afstand van de aarde tot de maan met 43.592 km kan variëren. Dat is een behoorlijk groot verschil, en het kan de maan er dramatisch anders laten uitzien, afhankelijk van waar hij zich in zijn baan bevindt. De grootte van de maan kan bijvoorbeeld met meer dan 15% variëren van wanneer deze het dichtst bij de verste punt is.

Het kan ook een dramatisch effect hebben op hoe helder de maan verschijnt wanneer deze in volle fase is. Zoals je zou verwachten, vinden de helderste volle manen plaats wanneer de maan het dichtst in de buurt is, die meestal 30% helderder zijn dan wanneer deze het verst verwijderd is. Als het volle maan is en het een nabije maan is, staat het bekend als een Supermoon; die ook bekend staat onder de technische naam - perigee-syzygy.

Om een idee te krijgen van hoe dit er allemaal uitziet, bekijk de bovenstaande animatie die in 2011 door de Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio werd uitgebracht. De animatie toont de geocentrische fase, de libratie, de positiehoek van de as en de schijnbare diameter van de maan het hele jaar door, met tussenpozen van een uur.

Op dit punt zou een goede vraag zijn: hoe weten we hoe ver de maan verwijderd is? Nou, dat hangt ervan af wanneer waren aan het praten. In de tijd van het oude Griekenland vertrouwden astronomen op eenvoudige geometrie, de diameter van de aarde - die ze al hadden berekend als het equivalent van 12.875 km (of 8000 mijl) - en de metingen van schaduwen om de eerste (relatief) nauwkeurig te maken schattingen.

Nadat ze hadden waargenomen en vastgelegd hoe schaduwen gedurende een lange periode van geschiedenis werken, hadden de oude Grieken vastgesteld dat wanneer een object voor de zon wordt geplaatst, de lengte van een schaduw die dit genereert altijd 108 keer de diameter van het object zelf zal zijn. Dus een bal van 2,5 cm (1 inch) breed en geplaatst op een stok tussen de zon en de grond zal een driehoekige schaduw creëren die zich uitstrekt over 270 cm (108 inch).

Deze redenering werd vervolgens toegepast op de verschijnselen van maans- en zonsverduisteringen.

In het eerste geval ontdekten ze dat de maan onvolmaakt werd geblokkeerd door de schaduw van de aarde en dat de schaduw ongeveer 2,5 keer de breedte van de maan was. In het laatste geval merkten ze op dat de maan voldoende groot en ver genoeg was om de zon buiten te houden. Wat meer is, de schaduw die het zou creëren, eindigde op aarde en zou eindigen in dezelfde hoek als de schaduw van de aarde, waardoor ze versies van dezelfde driehoek van verschillende grootte zijn.

Met behulp van de berekeningen op de diameter van de aarde, redeneerden de Grieken dat de grotere driehoek één aardediameter zou meten aan de basis (12,875 km / 8000 mijl) en 1390.000 km (864.000 mijl) lang zou zijn. De andere driehoek zou het equivalent zijn van 2,5 maan diameters breed en, aangezien de driehoeken evenredig zijn, 2,5 maan banen hoog.

Het optellen van de twee driehoeken bij elkaar zou het equivalent opleveren van 3,5 maanbanen, wat de grootste driehoek zou creëren en de (wederom relatief) nauwkeurige meting van de afstand tussen de aarde en de maan zou opleveren. Met andere woorden, de afstand is 1,39 miljoen km (864.000 mijl) gedeeld door 3,5, wat neerkomt op ongeveer 397.500 km (247.000 mijl). Niet bepaald knal, maar niet slecht voor oude volkeren!

Tegenwoordig worden millimeternauwkeurige metingen van de maanafstand uitgevoerd door de tijd te meten die het licht nodig heeft om tussen LIDAR-stations hier op aarde en retroreflectoren op de maan te reizen. Dit proces staat bekend als het Lunar Laser Ranging-experiment, een proces dat mogelijk is gemaakt dankzij de inspanningen van de Apollo-missies.

Toen astronauten meer dan veertig jaar geleden de maan bezochten, lieten ze een reeks retroreflecterende spiegels op het maanoppervlak achter. Wanneer wetenschappers hier op aarde een laser op de maan schieten, wordt het licht van de laser vanaf een van deze apparaten rechtstreeks naar hen teruggekaatst. Voor elke 100 biljard fotonen die op de maan zijn geschoten, komt er maar een handvol terug, maar dat is genoeg om een nauwkeurige beoordeling te krijgen.

Aangezien het licht met bijna 300.000 kilometer (186.411 mijl) per seconde beweegt, duurt het iets meer dan een seconde om de reis te maken. En dan duurt het nog ongeveer een seconde om terug te keren. Door de exacte hoeveelheid tijd te berekenen die het licht nodig heeft om de reis te maken, kunnen astronomen precies weten hoe ver de maan op elk moment is, tot op de millimeter nauwkeurig.

Door deze techniek hebben astronomen ook ontdekt dat de maan langzaam van ons wegdrijft, met een glaciale snelheid van 3,8 cm (1,5 inch) per jaar. Miljoenen jaren in de toekomst zal de maan kleiner aan de hemel verschijnen dan vandaag. En binnen een miljard jaar of zo zal de maan visueel kleiner zijn dan de zon en zullen we geen totale zonsverduisteringen meer ervaren.

We hebben veel artikelen geschreven over het Moon for Space Magazine. Hier is een artikel over hoe LCROSS emmers water op de maan ontdekte, en hier is een artikel over hoe lang het duurt om bij de maan te komen.

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 verschillende afleveringen van Astronomy Cast about the Moon opgenomen. Hier is een goede, aflevering 113: de maan, deel 1.