Icon up Overzicht

Om half zes kleurt de maan rood (Exaktueel)

Onderwerp: Astrofysica

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Misschien heb je op de maandagochtend van 21 januari 2019 zelf ook om half zes naar de maan gekeken. De schaduw van de aarde schoof langzaam voor de maan en om 5u41 was de maansverduistering compleet. Toch kon je de maan nog duidelijk zien. Het was heel helder weer en de maan stond als een roodachtige ronde schijf  aan de hemel. Hieronder zie je een foto.

 


Figuur 1, bron Wikipedia.

Zo duidelijk zul je de maan niet op die maandagochtend gezien hebben. In de NRC van 19 januari 2019 stond uitgelegd waarom de maan zo rood was en waarom hij überhaupt nog zichtbaar was terwijl de aardschaduw toch over de hele maan viel.

Opvallend is ook dat het volle maan is.

a) Leg uit waarom het altijd volle maan is bij een maansverduistering.

We kunnen de maan natuurlijk alléén zien als er licht vanaf de maan in onze ogen valt. Dat licht is afkomstig van de zon. Tijdens de maansverduistering valt het via de atmosfeer van de aarde op de maan.

b) Waarom valt er toch licht via de atmosfeer van de aarde op de maan?

c) Waarom is dat licht roodachtig?

Eratosthenes

Iets heel verrassends! Je kunt de afstand tot de maan berekenen als je de maansverduistering goed bestudeert! De eerste mens die dat deed was Eratosthenes van Cyrene rond 300 voor Christus. Eratosthenes had al eerder vrij nauwkeurig de straal van de aarde berekend en met behulp van die kennis kon hij ook de afstand aarde-maan berekenen.

Dat kun jij ook!

Hieronder zie je een foto van de gedeeltelijke maansverduistering.


Figuur 2, bron: astronomeer.com

d) Maak m.b.v. de foto een schatting van de verhouding tussen de straal van de maan en de straal van de aardschaduw. Om een nauwkeurige schatting te krijgen kun je de foto hierboven overtrekken op papier.

Op een afstand van 1,0 m lijkt de diameter van de maanschijf  9,0 mm te zijn.

e) Verzin een methode om dit zelf te meten.

f) Bereken de straal van de maan met behulp van d en met het gegeven dat de aardstraal 6400 km is ((Eratosthenes berekende dit ook al!).

g) Verzin een methode om dit zelf te meten.

De berekening is tamelijk grof. Je hebt bijvoorbeeld geen rekening gehouden met:

  • De kromming van het maanoppervlak, zodat de aardschaduw op het maanoppervlak anders verloopt.
  • De zon geen puntvormige lichtbron is. We laten dit verder buiten beschouwing.

h) Als je rekening met de kromming houdt, wordt je berekende afstand dan groter of kleiner? Of maakt het niets uit? Beredeneer.

Voor ons is het vreemd dat de kennis van de Grieken (de aarde is een bol) later weer verloren gegaan is. Pas laat in de Middeleeuwen kwam het idee op dat de aarde  een bol zou zijn.