Kyk oor verskeie nagte na die Maan en sy bekende merke lyk asof hulle op dieselfde plek bly. Dieselfde groot kolle donker maanvlaktes wys na die Aarde, wat dit kan laat lyk asof die Maan nie draai nie. Dit draai wel: die Maan roteer een keer om sy as vir elke wentelbaan om die Aarde. Hierdie sinchronisasie, genaamd getyvergrendeling, is waarom ons byna dieselfde halfrond sien, eerder as dat elke kant om die beurt sigbaar is.
Die teenoorgestelde halfrond word dikwels die agterkant genoem. Dit is nie permanent donker nie. Sonlig bereik verskillende dele van die maanoppervlak op verskillende tye gedurende die maansiklus, hoewel sommige diep poolkraters permanent in skaduwee bly. Die geometrie van die Maan se wentelbaan, sy rotasie en ’n klein skynbare wiebel help alles verklaar wat ons kan sien.
Een rotasie vir elke wentelbaan
Dit neem die Maan 27.32166 dae om een rotasie relatief tot verre sterre te voltooi, en 27.32166 dae om een wentelbaan om die Aarde te voltooi. Omdat hierdie tydperke ooreenstem, bly dieselfde algemene kant na ons planeet gerig. As die Maan glad nie geroteer het nie, sou sy veranderende posisie langs die wentelbaan verskillende lengtegrate sigbaar maak. In plaas daarvan draai dit geleidelik terwyl dit beweeg en hou dit tred met sy wentelbaan.
’n Bekende vergelyking is om om iemand te loop terwyl jy jou gesig na hulle toe hou. Jy moet een keer draai gedurende die rondte, hoewel die persoon wat na jou kyk heeltyd dieselfde kant van jou kop sien. Die Maan se draai is minder opvallend omdat daar geen landmerk op Aarde is wat dit maklik maak om die rotasie van een nag na die volgende raak te sien nie.
Die rotasietydperk van 27.32166 dae is nie die tyd tussen een volmaan en die volgende nie. Daardie fasesiklus duur 29.53059 dae omdat die Aarde-Maan-stelsel ook om die Son beweeg terwyl die Maan om die Aarde wentel. Nadat die Maan een wentelbaan voltooi het, moet dit ’n bietjie verder beweeg om weer in dieselfde posisie relatief tot die Son en Aarde te wees. Die gids tot maanfases verduidelik hoe dié veranderende hoeke tussen die Son, Aarde en Maan die fases veroorsaak wat ons sien.
Hoe getykragte die Maan gesinchroniseer het
Getyvergrendeling is die gevolg van swaartekrag wat mettertyd op ’n roterende liggaam inwerk. Die Aarde se swaartekrag trek sterker aan die kant van die Maan wat die naaste aan die Aarde is as aan die kant wat verder weg is. Hierdie verskil rek die Maan effens en veroorsaak ’n getyvervorming. Toe die Maan se rotasie en wentelbaan nie gesinchroniseer was nie, was die vervorming nie perfek in lyn met die rigting tussen die Aarde en Maan nie. Die gevolglike swaartekragwringkrag het die Maan se draai verander, terwyl interne wrywing rotasie-energie laat verlore gaan het.
Mettertyd het dié uitwerking die Maan se rotasie vertraag totdat een draai dieselfde tyd as een wentelbaan geneem het. In dié gesinchroniseerde toestand bly die getyvervorming byna in lyn met die Aarde, sodat die herhalende wringkrag wat die draai verander het, baie kleiner word. Getyvergrendeling is nie ’n spesiale krag wat een kant stil hou nie; dit is ’n stabiele uitkoms van rotasie, swaartekrag en energieverlies.
Gety-uitwerking speel steeds ’n rol in die Aarde-Maan-stelsel. Die Maan beweeg teen ongeveer 3.8 cm per jaar van die Aarde af weg, as gevolg van gety-interaksies wat hoekmomentum deur die stelsel oordra. Die presiese beweging is nie uit ’n enkele waarneming sigbaar nie, maar dit verbind die Maan se vergrendelde rotasie met ’n voortgaande uitruiling tussen wentelbaan en draaiing.
Die agterkant is nie ’n donker kant nie
Die agterkant is bloot die halfrond wat van die Aarde af weg wys. Dit ontvang sonlig, net soos die voorkant, terwyl die Maan om ons planeet wentel. Met volmaan word die voorkant verlig en wys die agterkant meestal weg van die Son; met nuwemaan word die agterkant verlig terwyl die voorkant meestal in donkerte gehul is. Die siklus keer om soos die Maan deur sy fases beweeg.
Daar is een belangrike voorbehoud: nie elke plek op die Maan wissel tussen sonlig en donkerte af nie. Naby die pole bly die Son laag bo die horison. Sommige diep kraterbodems word so goed deur hul rande beskut dat sonlig hulle nooit bereik nie, en bly dus permanent in skaduwee. Hierdie uitsonderlike plekke is ’n gevolg van die plaaslike terrein en die lae sonhoek, nie daarvan dat hulle aan die agterkant is nie.
Die frase “donker kant van die Maan” kan dus misleidend wees. Dit kan informeel gebruik word om die agterkant te bedoel, maar beskryf nie ’n halfrond wat nooit sonlig ontvang nie. Gebruik die maandelikse kalender van maanfases om te sien hoe fase-datums en -tye gedurende die siklus verander.
’n Klein wiebel onthul meer van die oppervlak
Met verloop van tyd sien die Aarde nie presies die helfte van die Maan nie. Die Maan se wentelbaan is effens ellipties, daarom verander sy wentelspoed: dit beweeg vinniger wanneer dit die naaste aan die Aarde is en stadiger wanneer dit verder weg is. Sy rotasiespoed bly byna konstant, en daarom laat die veranderende wentelspoed die Maan skynbaar ’n bietjie heen en weer wieg. Hierdie skynbare beweging word librasie in lengtegraad genoem.
Librasie in breedtegraad het ’n ander oorsaak. Die Maan se rotasie-as is 1.54 grade gekantel ten opsigte van die ekliptika, en sy wentelbaan is 5.14 grade ten opsigte van die ekliptika gekantel. Saam laat hierdie hoeke waarnemers op verskillende punte in die wentelbaan ’n bietjie verder oor die noord- of suidpool van die Maan kyk. Die Maan se afstand en die waarnemer se ligging op Aarde beïnvloed die uitsig ook effens.
Librasie ontbloot nie die hele agterkant tegelyk nie. Dit laat waarnemers mettertyd om die skynbare rand loer. Altesaam kan ongeveer 59 persent van die maanoppervlak op ’n sekere tydstip vanaf die Aarde gesien word, hoewel hoogstens ongeveer die helfte op enige enkele oomblik sigbaar is. Hierdie stadige onthulling is waarom gedetailleerde kaarte van die maanoppervlak verder strek as die kant wat in ’n gewone uitsig in die middel verskyn.
Waarop om vanaf die Aarde te let
’n Handige manier om die uitwerking waar te neem, is om ’n herkenbare kenmerk naby die rand van die Maan op verskillende datums te vergelyk. Librasie verskuif die skynbare rand, sodat ’n krater of donker vlakte naby die rand op een datum meer blootgestel kan lyk as op ’n ander. Die verandering is subtiel sonder ’n teleskoop of verkyker, en die Maan se veranderende oriëntasie in die lug kan vergelykings ook bemoeilik. Hou dieselfde kenmerk in gedagte en vergelyk uitsigte wat tydens soortgelyke fases gemaak is.
Die uitsig hang af van waar jy op Aarde is, asook van wanneer jy kyk. ’n Maanpaneelbord vir jou stad verskaf plaaslike fase en beligting, maanopkoms en maanondergang, hoogte en asimut, afstand en die uitsig op die lug met plaaslike weer. Die gids tot die beste tyd om die Maan te sien verduidelik hoe fase en plaaslike toestande bepaal wanneer dit bo die horison is. Die Maan se gesinchroniseerde rotasie verklaar waarom sy bekende kant na ons toe bly wys; librasie gee geduldige waarnemers ’n veranderende blik net anderkant dié kant.