Vanavond, 7 september 2006, is er iets bijzonders aan de hand met de maan. Het is Volle Maan en de maan staat nagenoeg precies achter de aarde. Ruim anderhalf uur lang trekt de maan door de donkere slagschaduw van onze planeet en is een gedeeltelijke maansverduistering te zien. Maar er is nóg iets aan de hand. De maan staat ook in het perigeum, ofwel het punt van haar baan dat het dichtst bij de aarde ligt. Er is sprake van een extra-volle maansverduistering!

Verduistering

De gedeeltelijke maansverduistering begint om 20.05 uur. Om 20.51 uur gaat 19 procent van de maan in de donkere aardschaduw schuil. Er ontbreekt dan een kleine ‘hap’ uit de bovenkant van de maan. Om 21.38 uur verlaat de maan de donkere aardschaduw, en is de maan weer ‘vol’. Omdat de maan in Nederland en België pas omstreeks 20.15 uur opkomt, staat de maan tijdens het maximum nog maar een paar graden boven de oostelijke horizon.

Nog geen acht uur na de maansverduistering trekt de maan ook door het perigeum. Het perigeum is het punt van de maanbaan dat het dichtst bij de aarde ligt, het apogeum het punt dat het verst van de aarde verwijderd is. De maan staat alleen gemiddeld op 384.000 km afstand van de aarde. In werkelijkheid is de maanbaan elliptisch, zodat de afstand varieert van 363.300 tot 405.500 km.

Op 8 september om 05.08 uur bedraagt de afstand aarde-maan 357.174 km. Dat is dus nog dichterbij dan de hierboven genoemde, kortste afstand! Hoe dat komt is een echt doordenkertje.

Extreme afstanden

De kortste afstand van 363.300 en en grootste afstand van 405.500 km zijn de waarden die je krijgt als je uitgaat van een gemiddelde excentriciteit van de maanbaan. Maar het zijn niet de kortst en grootst mogelijke afstanden tussen de aarde en de maan. De beweging van de maan wordt namelijk sterk gestoord door de aantrekkingskracht van de zon en ook een klein beetje door die van de planeten. Een van de gevolgen hiervan is dat de ellips die de maan in de ruimte om de aarde beschrijft, langzaam rondtolt. Eén rondtol-periode duurt 8,85 jaar. Tezamen met de beweging van de aarde om de zon betekent dit dat de lange as van de elliptische maanbaan eens in de 206 dagen naar de zon is gericht.

Op zulke tijdstippen ontstaat een soort springvloedwerking: de kortste afstand van de maan is dan veel kleiner dan normaal, en de grootste afstand nog eens extra groot. Dat is nu het geval: op 8 september de kortste afstand 357.174 km en op 22 september de grootste afstand 406.489 km. Als de kleine as van de elliptische maanbaan naar de zon is gericht zijn de minimum- en maximumafstand minder extreem. Bijvoorbeeld op 13 december 2006 grootste afstand 404.416 km, en op 28 december 2006 kortste afstand 370.320 km. De Belgische wiskundige en auteur van de Hemelkalender en de Sterrengids Jean Meeus rekende de meest extreme waarden voor de maanafstanden uit. In de periode van 1750 tot en met 2125 vond hij als kortste afstand 356.375 km (4 januari 1912) en als grootste afstand 406.720 km (3 februari 2125). Maar nu terug naar vandaag. De Volle Maan staat zéér dicht bij de aarde en zal dus ook helderder schijnen dan gemiddeld het geval is. Is het verschil opvallend?

Laten we eens rekenen met de volgende afstanden. Gemiddelde afstand van de maan tot het middelpunt van de aarde 384.400 km, vandaag 357.174 km. De verhouding van deze twee afstanden is 1,0762. Omdat de schijnbare helderheid omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de afstand, is de Volle Maan op 7 september (1,0762)² of 1,1583 maal helderder dan gemiddeld, een toename dus van ruim 15%. Dit komt overeen met 2,5 log 1,1583 = 0,16 magnituden. Het helderheidsverschil valt dus nauwelijks op! Bovendien: gaat tijdens de maansverduistering 19% van de maan in de aardschaduw schuil en vermindert dus juist weer de helderheid van de maan.

Maanillusie

En toch is het de moeite waard om juist vanavond naar de opkomende, gedeeltelijk verduisterde maan te kijken. Altijd als de maan laag boven de horizon staat, lijkt zij wel twee keer groter dan als zij hoog aan de hemel staat. Dit verschijnsel staat bekend als de maanillusie.

Dat de maan laag boven de horizon zoveel groter lijkt, berust op puur gezichtsbedrog. Iedereen kan een eenvoudig proefje uitvoeren om zich daarvan te overtuigen. Houd de pink omhoog en strek de arm zover mogelijk uit. Knijp één oog dicht. Het topje van de pink heeft een dikte van zo’n 1,3 cm en de afstand tot het oog bij gestrekte arm bedraagt zo’n 75 cm. Dat komt neer op één graad aan de hemel. Het topje van de pink kan de maan volledig bedekken als zij hoog aan de hemel staat. Maar doe dat nu eens als de volle maan opkomt. Ook dan zal de maan volledig worden bedekt. De maan is laag boven de horizon dus even groot als hoog aan de hemel!

Wie het extreem nauwkeurig narekent, ontdekt zelfs dat de maan laag boven de horizon juist kleiner is dan hoog aan de hemel. Voor een waarnemer op aarde is de afstand tot de maan namelijk het kleinst wanneer de maan zich recht boven het hoofd van een waarnemer bevindt. Hoe lager de maan de horizon staat, des te groter is de afstand en de te kleiner haar schijnbare middellijn. Het verschil is echter zo klein, maximaal anderhalf procent, dat het met het blote oog niemand opvalt.

De maanillusie is een kwestie van zintuigfysiologie. Vertrouwde voorwerpen uit het leven van alledag, zoals bomen, huizen en kerktorens, lijken in de verte veel kleiner dan de volle maan. Als de maan laag aan de hemel staat en door onze zintuigen wordt vergeleken met zo’n vertrouwd object, lijkt de maan ineens onwaarschijnlijk groot. Voorwaarde is wel dat we de maan in normale kijkhouding waarnemen. Wie met zijn rug naar de maan staat en tussen de benen door kijkt, ondergaat een veel minder sterke maanillusie.