science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe zijn dagen en nachten op de maan?

Dit diagram toont de verschillende fasen van de maan van de aarde. Ron Miller/Stocktrek Images/Getty Images

"Vernietig alle monsters, " een klassieke sciencefictionfilm uit de Japanse Toho Studios, voorspelde dat de mensheid de maan tegen het jaar 1999 zou koloniseren. dat is niet gebeurd - en het is al die jaren later nog steeds niet gebeurd. Maar er zijn serieuze gesprekken geweest over de haalbaarheid van het bouwen van een permanente maanpost of nederzetting. (Een reeks wetenschappelijke artikelen uitgebracht in 2016, bijvoorbeeld, betoogde dat een kleine maanbasis al in 2022 zou kunnen worden voltooid voor een bedrag van $ 10 miljard.)

Stel je voor hoe het leven zou zijn voor de kolonisten daar. Onder de vele dingen waar ze aan moeten wennen, zijn de lange, koude nachten die de maan van de aarde ervaart. Maar ondanks de ijskoude temperaturen, sommige maangebieden hebben helder verlichte nachten. Voor degenen die ervan dromen om in de voetsporen van Neil Armstrong te treden, hier is een korte gids voor maannachten en maandagen.

Fasen en gezichten

Met excuses aan Pink Floyd, er is geen permanente donkere kant van de maan. Er is, echter, een kant van de maan die nooit frontaal naar de aarde is gericht. De maan voltooit een volle, 360-graden baan rond onze planeet elke 27,32 dagen (ten opzichte van de sterren die we kunnen zien vanaf onze thuisplaneet). Dat is ongeveer net zo lang als de maan nodig heeft om een ​​enkele rotatie om zijn eigen as te voltooien. Bij elkaar genomen, die twee factoren verklaren waarom slechts één kant van de maan ooit op ons is gericht en dat ongeveer 41 procent van het maanoppervlak nooit zichtbaar is voor sterrenkijkers die aan de aarde zijn gebonden.

Maar waar de maan zich op een bepaald moment ook in zijn baan bevindt, de helft ervan wordt constant verlicht door de zon. De relatieve posities van de zon en de aarde bepalen de fasen van onze maan. Laten we nu aannemen dat alle drie de lichamen in een rechte lijn zijn gerangschikt. Laten we ook aannemen dat de maan tussen de aarde en de zon in staat. De nabije kant van de maan krijgt onder die omstandigheden geen zonlicht - en vanuit ons perspectief, het lijkt donker te worden. Deze fase wordt een "nieuwe maan" genoemd.

Een "volle maan" vindt plaats wanneer de maan en de zon aan weerszijden van de aarde vallen. Met het voordeel van ongehinderd zonnelicht, de hele nabije zijde schijnt als een maan op dit punt in de baan om de maan. Houd dat kleine beetje in gedachten; we gaan het later nog eens bekijken.

Een lange dagreis naar de nacht

Als we een "dag" definiëren als de hoeveelheid tijd die de zon nodig heeft om terug te keren naar hetzelfde punt aan de horizon van de maan nadat de maan een nieuwe omwenteling rond de aarde heeft voltooid, dan duurt elke maandag 29,5 aardse dagen. Dit betekent dat - bij elke baan - de maan iets meer dan twee weken aan daglicht krijgt, gevolgd door een gelijke hoeveelheid nacht. Met andere woorden, bijna elke bepaalde plek op de maan ziet twee weken continu daglicht gevolgd door twee weken continue duisternis.

Een interessante uitzondering is te vinden in de buurt van de polen. De aarde staat 23,5 graden gekanteld om zijn as, maar de maan heeft een minder dramatische axiale helling van slechts 1,6 graden. Ergo, de as van de satelliet staat bijna loodrecht op het pad dat zonnelicht aflegt terwijl het van onze zon naar de maan reist. Dicht bij de maanpolen, er zijn enkele diepe kraters waarvan de bodem al meer dan 2 miljard jaar geen zonlicht heeft gezien. Ze zijn letterlijk "waar de zon niet schijnt".

Zonder atmosfeer om warmte vast te houden, maantemperaturen fluctueren als een gek tijdens de overgang van daglicht naar nacht van de maan. Het oppervlak van de maan kan zo heet zijn als 260 graden Fahrenheit (127 graden Celsius) terwijl het wordt verlicht door zonlicht. Maar als het oppervlak donker wordt, de temperatuur kan helemaal dalen tot -280 graden Fahrenheit (-173 graden Celsius).

Gelukkig, geen enkele astronaut heeft ooit te maken gehad met deze extreme maantemperaturen. NASA's Apollo-missies brachten Neil Armstrong en 11 andere mensen op de maan van 1969 tot 1972. Al deze dappere ontdekkingsreizigers landden daar net na de dageraad, toen de maan brandde, maar de oppervlaktetemperatuur moest nog zijn zinderende temperatuur bereiken, middag hoogtepunt. Timing is alles bij astronautenavonturen.

Deze gif laat zien hoe de maan maandag en maannacht ervaart. Tomruen, Gebruikt onder Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0-licentie

Bekijk het van de positieve kant

Het universum is een plaats van grenzeloze perspectieven. Net zoals we maanfasen waarnemen vanuit onze huizen en achtertuinen, een astronaut die aan de dichtstbijzijnde kant van de maan staat, zou de planeet Aarde zien afnemen en wassen. Deze cyclus van de aardefase staat lijnrecht tegenover de maanfasen die iedereen kent. Bijvoorbeeld, als de maanastronaut die we net noemden naar de sterren ging kijken in de nacht van volle maan, onze blauwe planeet zou bijna helemaal donker zijn.

Omgekeerd, wanneer de aarde "vol" lijkt, " het verlicht het nachtelijke maanoppervlak aan de dichtstbijzijnde kant van de maan dramatisch. Je weet misschien dat maanlicht niets meer is dan zonlicht dat weerkaatst wordt door het oppervlak van die satelliet. Welnu, onze planeet reflecteert zonlicht op vrijwel dezelfde manier. In feite, een "volle aarde" ziet er 43 tot 55 keer helderder uit op de maan dan een volle maan op planeet Aarde.

Earthshine is de naam die wordt gegeven aan zonlicht dat weerkaatst op de woestijnen, wolken en ijskappen van de blauwe planeet die we thuis noemen. Je hoeft geen ruimtepak aan te trekken - of een telescoop te kopen - om dit fenomeen in actie te zien. Tijdens de wassende maanfase, een C-vormige strook van het maanoppervlak is helder verlicht. Toch merk je misschien ook dat de rest van de maan ook met het blote oog vaag zichtbaar is. Die zichtbaarheid wordt mogelijk gemaakt door goede oude aardschijn.

Het gereflecteerde zonlicht van de aarde houdt de dingen meestal mooi en helder aan de dichtstbijzijnde kant van de maan, ongeacht of het daar dag of nacht is. De meeste nachten op dit deel van de maan zijn inderdaad veel helderder dan waar dan ook op onze thuisplaneet. (Echter, de dichtstbijzijnde kant van het oppervlak van de maan wordt merkbaar donkerder tijdens maansverduisteringen.)

En begrijp dit:aangezien de satelliet geen atmosfeer heeft, sterren zijn altijd zichtbaar vanaf beide kanten van de maan, ook als de zon schijnt. Natuurlijk, terwijl de maan om zijn as draait en om de aarde draait, verschillende sterren verschijnen aan de hemel. Maar gezien vanaf de maan, de sterren zouden niet lijken te fonkelen. Twinkling - ook bekend als "astronomische scintillatie" - is een lichte illusie die wordt veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde. Zonder aardachtige atmosfeer die het sterrenlicht verstoort, de sterren fonkelen niet op de maan.

Wie weet? Misschien binnenkort, op de maan gebaseerde kolonisten zullen zich kunnen koesteren in het stralende licht van een volle aarde op een met sterren gevulde maannacht. Ze zullen zich gewoon willen bundelen voordat ze naar buiten gaan.

NU DAT is gek

Apollo 11-astronaut Edwin "Buzz" Aldrin onderscheidt zich doordat hij de eerste man was die urineerde terwijl hij op de maan stond. Terwijl de wereld elke stap van hem in de gaten houdt, Aldrin plaste discreet in een speciale buis die verborgen was in zijn ruimtepak.