Hoe lang duurt een dag op de Maan?

Ranger 7 foto van de Maan
De eerste foto van de Maan gemaakt door een Amerikaanse ruimtesonde. De foto werd gemaakt op 31 juli 1964 ongeveer 17 minuten voor de inslag op de Maan. Zichtbaar zijn de grote kraters Alphonsus, Ptolemaeus en Arzachel. Credit: NASA/JPL.

Sinds het ontstaan van het zonnestelsel bestaat ook de Maan. Voor ons mensen is de Maan er altijd geweest. Al in vroege tijden waren we bekend met de schijngestalten en de periodes van de Maan. Met dank aan de moderne astronomie en ruimtevaart is onze kennis over de Maan de laatst decennia enorm toegenomen.

Zo weten we dat de Maan vroeg in de geschiedenis van de Aarde is ontstaan en dat de Maan vermoedelijk een belangrijke rol heeft gespeeld bij de ontwikkeling van leven hier op Aarde. We hebben ook geleerd dat de Maan in een gebonden rotatie om de Aarde draait; dit betekent dat altijd dezelfde zijde van de Maan naar de Aarde toe is gericht. Maar hoe lang duurt een dag op de Maan? Met één zijde naar de Aarde gericht en de andere zijde van ons weg wat bepaalt dan een enkele dag op de Maan?

Een enkele dag op de Maan duurt 29,5 Aardse dagen. Met andere woorden, als je op het oppervlak van de Maan zou staan dan zou het 29,5 dagen duren voordat de Zon weer terug is op zijn oorspronkelijke positie aan de hemel. Echter, zoals met alle objecten in het zonnestelsel is er een verschil tussen de soorten dagen. Deze soorten dagen zijn gebaseerd op verschillende periodes).

Baan en rotatie-baan

Sinds de oudheid zijn maankalenders gebaseerd op 13 maanden van 28 dagen die ieder een maancyclus voorstellen. Maar astronomen hebben ontdekt dat de baanperiode van de Maan (dit is de tijd die de Maan nodig heeft voor één omwenteling om de Aarde) gelijk is aan 27,3 aardse dagen (om precies te zijn: 27 dagen, 7 uur, 43 minuten en 1,5 seconden).

De Maan draait om zijn eigen as maar de snelheid waarmee dit gebeurt is heel erg langzaam. De Maan heeft 27,3 aardse dagen nodig om eenmaal om zijn as te draaien. Dat is gelijk aan de tijd die de maan nodig heeft om eenmaal om de Aarde te draaien. Dit noemen we een gebonden rotatie.

Met andere woorden, de Maan wijst altijd met dezelfde zijde naar de Aarde en dat heeft er voor gezorgd dat we het gezicht van de Maan zo goed kennen. De zijde die van ons is afgewend noemen we de donkere zijde. Daarom zie je de Aarde, als je op de Maan zou staan, altijd in precies dezelfde positie terwijl de sterren en de Zon langs de hemel bewegen.

Siderische versus Synodische dagzijde

De siderische rotatie van de Maan gebruiken we niet om de lengte van de dag op de Maan te bepalen. Het duurt 27,3 dagen om eenmaal om de Aarde te draaien maar we moeten wel rekening houden dat de Aarde ook om de Zon draait. De Aarde staat iedere 365 dagen op dezelfde positie in zijn baan om de Zon. Om vanuit de Maan gezien de Zon op dezelfde plaats aan de hemel te zien moet de Aarde een beetje verder draaien.

Deze extra 2,2 dagen is de tijd die de Maan nodig heeft om zijn rotatie in te halen. En terwijl de tijd die de Maan nodig heeft om eenmaal om zijn as te draaien ten opzichte van de sterren overeenkomt met 27,3 aardse dagen (dit noemen we een siderische dag), noemen we de tijd die de Zon nodig heeft om op dezelfde plaats aan de hemel te verschijnen een synodische dag en die komt op de Maan overeen met 29,5 aardse dagen.

Een enkele dag op de Maan, uitgaande dat de Zon op dezelfde positie aan de hemel terugkeert, is gelijk aan de gemiddelde maand hier op Aarde. Dus als mensen ooit op een dag op de Maan op de Maan gaan wonen dan is dat alvast iets waar ze aan moeten wennen.

Maar zoals voor alle objecten in het zonnestelsel geldt is het een kwestie van hoe je het bekijkt. En als je op de Maan woont dan zal je beleving van wat een dag is heel anders zijn dan die van iemand die op Aarde is geboren.

 

Eerste publicatie: 12 juli 2017

De Maan – Inleiding