Hoe beïnvloedt een zonsverduistering de zwaartekracht van de aarde?

Igor Zhuravlov/iStock/GettyImages

Miljarden jaren lang draait de aarde om de zon, terwijl de maan om de aarde draait. Wanneer de zon, de maan en de aarde op één lijn staan, kan de maan een schaduw op onze planeet werpen – wat wij een zonsverduistering noemen. Omgekeerd zien we een maansverduistering als de aarde tussen de zon en de maan staat. Hoewel deze gebeurtenissen visueel opvallend zijn, veroorzaken ze geen merkbare verandering in de zwaartekrachten die op aarde inwerken.

Zwaartekracht:de universele connector

Elke massa in het universum trekt elke andere massa aan – een principe dat voor het eerst werd geformaliseerd door Isaac Newton. Zijn wet van universele zwaartekracht kwantificeert deze aantrekkingskracht:

F =G·(m₁·m₂)/r²

waarbij F is de kracht, G is de zwaartekrachtconstante (6,674×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²), m₁ en m₂ zijn de massa's, en r is de afstand tussen hun middelpunten.

Aarde, zon en maan:getallen die er toe doen

• Gemiddelde afstand aarde-zon:1,5×10¹¹m
• Massa van de zon:1,99×10³⁰kg
• Massa van de aarde:6,0×10²⁴kg
Het toepassen van de formule van Newton levert een aantrekkingskracht tussen de zon en de aarde op van 3,52×10²²N (≈7,9×10²¹lbf).

• Gemiddelde afstand aarde-maan:3,8×10⁸m
• Maanmassa:7,35×10²²kg
De resulterende kracht tussen de maan en de aarde is 2,03×10²⁰N (≈4,5×10¹⁹lbf), ongeveer 0,5% van de trekkracht van de zon.

Wat gebeurt er tijdens een zonsverduistering?

Wanneer de zon en de maan aan dezelfde kant van de aarde staan (zonsverduistering), worden hun krachten gecombineerd, wat een totaal van 3,54×10²²N naar de zon oplevert. Tijdens een maansverduistering trekt de maan in de tegenovergestelde richting, waardoor een netto kracht van 3,50×10²²N naar de zon ontstaat.

Ter vergelijking:de jaarlijkse variatie in de aantrekkingskracht tussen de zon en de aarde – van perihelium (dichtstbijzijnde) tot aphelium (verste) – beslaat 3,43×10²²N tot 3,67×10²²N, een verschil dat ruim tien keer groter is dan de door de eclips veroorzaakte verandering.

Welke invloed heeft dit op u?

De zon oefent ongeveer 0,0603% van de aantrekkingskracht van de aarde op een mens uit, terwijl de maan slechts 0,0003% bijdraagt. Een persoon van 68 kg (150 lb) zou tijdens een zonsverduistering (of welke nieuwe maan dan ook) 's middags ongeveer 0,6 g (0,02 oz) minder wegen dan' s middags bij een volle maan.

Kortom, eclipsen zijn dramatische astronomische gebeurtenissen, maar de daarmee gepaard gaande verschuiving in zwaartekrachten is minuscuul en heeft geen waarneembare impact op het dagelijks leven.