De maan en de zon lijken bijna even groot aan onze hemel, maar zijn in werkelijkheid niet even groot. De zon is enorm. De maan is in vergelijking klein. De reden dat ze op elkaar lijken is de afstand.
De zon is ongeveer 400 keer breder dan de maan, en staat ook ongeveer 400 keer verder van de aarde. Deze twee verhoudingen heffen elkaar bijna op. Vanuit ons gezichtspunt lijken de schijven van de zon en de maan beide ongeveer een halve graad breed.
Dat toeval is de reden dat totale zonsverduisteringen kunnen optreden.
De schijnbare grootte gaat over de hoek
Wanneer u uw duim op armlengte houdt, kan deze een gebouw in de verte bedekken. Je duim is niet groter dan het gebouw. Het neemt vanuit jouw visie alleen een vergelijkbare hoek in.
Astronomen noemen dit hoekgrootte of schijnbare grootte. Het hangt af van zowel de werkelijke grootte van een object als de afstand tot de waarnemer.
De Maan staat zo dichtbij dat zijn kleine schijf de veel grotere, maar veel verder weg gelegen Zon kan bedekken. Tijdens een totale zonsverduistering is de match zo goed dat de maan het heldere zonneoppervlak verbergt, terwijl de zwakke corona eromheen zichtbaar blijft.
De match is niet perfect
De baan van de maan rond de aarde is elliptisch en geen perfecte cirkel. Soms staat de maan dichter bij de aarde, nabij het perigeum. Soms is het verder weg, dichtbij het hoogtepunt.
Wanneer de Maan dichterbij staat, ziet hij er iets groter uit en kan hij de Zon volledig bedekken als de uitlijning goed is. Dat levert een totale zonsverduistering op.
Als de maan verder weg staat, lijkt hij iets kleiner. Als hij op die afstand centraal langs de zon beweegt, kan hij niet de hele zonneschijf bestrijken. Rond de Maan blijft een heldere ring zichtbaar, die een ringvormige zonsverduistering veroorzaakt.
Dit is de reden waarom twee eclipsen vergelijkbare uitlijningen kunnen hebben, maar er verschillend uitzien.
De zon verandert ook van schijnbare grootte
De baan van de aarde rond de zon is ook enigszins elliptisch. De zon lijkt iets groter als de aarde begin januari in de buurt van het perihelium is, en begin juli iets kleiner in de buurt van het aphelium.
Die verandering is kleiner dan de verandering in de schijnbare grootte van de Maan, maar is nog steeds van belang in de eclipsgeometrie. Eclipsvoorspellingen houden rekening met de afmetingen en afstanden van beide lichamen.
Totaliteit is een tijdelijk toeval
De maan beweegt zich in de loop van de geologische tijd langzaam van de aarde af. In de verre toekomst zal de maan te klein lijken om de zon volledig te bedekken. Totale zonsverduisteringen zullen niet langer op aarde voorkomen, hoewel ringvormige verduisteringen wel zullen doorgaan.
Op dit moment leven we in een gelukkig tijdperk. De maan bevindt zich op precies het juiste bereik van afstanden om de zon soms precies te bedekken, waardoor een totaliteit ontstaat, en soms lijkt hij te klein, waardoor een ringvorming ontstaat.
Waarom de corona verschijnt
Het zichtbare oppervlak van de zon is zo helder dat het de veel zwakkere buitenste atmosfeer, de corona genaamd, overschaduwt. Tijdens de totaliteit blokkeert de maan dat heldere oppervlak. Omdat de schijnbare afmetingen zo nauw overeenkomen, kan de corona langs de rand van de maan schijnen.
Als de maan er veel groter uitzag, zou hij meer van de binnenste corona verbergen. Als het er veel kleiner uit zou zien, zou het heldere oppervlak van de zon zichtbaar blijven en de corona wegspoelen.
Het spektakel is afhankelijk van de pasvorm.
Waarom dit gemakkelijk te missen is
Onze hersenen zijn niet goed in het beoordelen van de werkelijke grootte alleen vanuit de lucht. De zon en de maan zien er allebei klein uit omdat ze ver weg zijn, en er zijn maar weinig alledaagse voorwerpen aan de hemel waarmee je ze kunt vergelijken. Eclipsen maken de vergelijking duidelijk. De maan nadert de zon, hun randen staan ​​op één lijn, en de vrijwel gelijke schijnbare grootte wordt iets dat je daadwerkelijk kunt bekijken.
Bronnen en gerelateerde handleidingen
- De [zonneverduisteringsgeometrie] van NASA GSFC (https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/SEgeometry.html) legt uit waarom de schijnbare grootte van de maan de totale, ringvormige en hybride verduisteringen bepaalt.
- NASA's Moon's Moment in the Sun verklaart het 400-voudige grootte- en afstandstoeval achter de totaliteit.
- Gerelateerde SolarWatch-handleidingen: wat een zonsverduistering is, de vier soorten zonsverduisteringen, de elliptische baan van de maan en eclipsnummers uitgelegd.
Bekijk het in SolarWatch
SolarWatch laat zien of een zonsverduistering totaal, ringvormig, gedeeltelijk of hybride is, en de lokale omstandigheden leggen uit wat dat betekent vanaf een geselecteerde locatie. Gebruik de catalogus om totale en ringvormige zonsverduisteringen te vergelijken en te zien hoe kleine veranderingen in de schijnbare grootte heel verschillende gebeurtenissen veroorzaken.