Waarom zien we altijd dezelfde kant van de maan?

Kijk vanavond naar de maan en je ziet hetzelfde gezicht dat je opa en oma zagen, en de eerste mensen die ooit omhoogkeken. Dezelfde grijze vlekken, dezelfde lichte hooglanden, in dezelfde stand. De maan lijkt aan de hemel te hangen als een schilderij dat nooit wordt omgedraaid. Dat is vreemd, want de maan draait wel degelijk om zijn as. Hoe kan iets rondtollen en ons toch altijd hetzelfde gezicht laten zien?

Dit artikel zet op een rij hoe die gebonden rotatie werkt, waarom de aarde daar zelf de oorzaak van is, hoe we toch meer dan de helft van de maan te zien krijgen, wat er op de achterkant te vinden is, en op welke avonden van 2027 je het maangezicht het beste bekijkt.

De maan draait wel degelijk om zijn as

De verklaring is even simpel als verwarrend: de maan draait in precies dezelfde tijd om zijn eigen as als hij nodig heeft voor één rondje om de aarde. Beide bewegingen duren 27,3 dagen. Sterrenkundigen noemen dat gebonden rotatie.

Het is makkelijker te voelen dan te beredeneren. Zet een stoel midden in de kamer en loop er in een cirkel omheen, met je gezicht steeds naar de stoel gericht. Terug op je beginpunt heb je één rondje om de stoel gemaakt, maar ook één keer om je eigen as gedraaid: je gezicht heeft alle vier de muren gezien. De stoel zag alleen je voorkant. Zo doet de maan het ook: vanaf de aarde is altijd dezelfde helft zichtbaar, vanaf de sterren draait hij gewoon rond.

Het omgekeerde is het bewijs. Zou de maan helemaal niet om zijn as draaien, dan zouden we in de loop van een maand juist alle kanten van hem te zien krijgen. Dat we altijd hetzelfde gezicht zien, betekent dus dat hij meedraait, precies in de maat.

Getijdenkrachten: hoe de aarde de maan heeft afgeremd

Dat de rotatie zo perfect in de maat loopt is geen toeval. Het is het resultaat van miljarden jaren remmen door de aarde.

De zwaartekracht van de aarde trekt niet overal even hard aan de maan. De kant die naar ons toe wijst staat dichterbij en wordt sterker aangetrokken dan de kant die van ons af wijst. Dat verschil rekt de maan een klein beetje uit, in de richting van de aarde: er ontstaan twee flauwe bulten, een aan de voorkant en een aan de achterkant. Het is precies hetzelfde mechanisme waarmee de maan bij ons de getijden veroorzaakt, alleen andersom en veel sterker, want de aarde is ruim tachtig keer zwaarder dan de maan.

Toen de maan nog sneller om zijn as draaide dan hij om de aarde bewoog, werden die bulten steeds een stukje vooruit gesleept, uit de lijn tussen aarde en maan. De aarde trok aan die scheve bult terug, en dat werkte als een rem: elke omwenteling werd een fractie trager. Dat ging door tot de bult precies in de lijn aarde-maan bleef staan, het moment waarop draaiing en omloop even lang duren. Sindsdien blijft het zo.

De maan is niet uniek in dit gedrag: vrijwel alle grote manen in ons zonnestelsel wijzen met één kant naar hun planeet. En de aarde ondergaat hetzelfde, alleen veel langzamer: de getijden remmen de draaiing van de aarde onmerkbaar af, en de maan schuift als tegenprestatie elk jaar zo’n 3,8 centimeter verder van ons vandaan.

Toch zien we 59 procent: de maan schommelt

Wie een jaar lang elke nacht een foto van de maan maakt en die achter elkaar afspeelt, ziet iets onverwachts: de maan knikt en schudt. Kraters aan de rand verschijnen en verdwijnen weer. Die schommeling heet libratie, en dankzij die schommeling zien we in de loop van de tijd niet 50 maar ongeveer 59 procent van het maanoppervlak.

Libratie heeft drie oorzaken:

1. De baan is geen cirkel. De maan beweegt in een ellips om de aarde en gaat daardoor soms iets sneller en soms iets langzamer, terwijl zijn draaiing om zijn as wel gelijkmatig is. Rond het dichtste punt loopt de baanbeweging even voor op de draaiing, rond het verste punt loopt hij achter. Zo kijken we beurtelings een stukje om de oostelijke en de westelijke rand heen: tot bijna acht graden.
2. De as staat scheef. De draaias van de maan staat ongeveer 6,7 graden gekanteld ten opzichte van zijn baan. Daardoor zien we de ene helft van de maand iets meer van de noordpool en de andere helft iets meer van de zuidpool: tot bijna zeven graden.
3. Jij beweegt zelf ook. Tussen maansopkomst en maansondergang draait de aarde je bijna een aarddoorsnede opzij. Dat scheelt minder dan één graad in kijkhoek, maar het telt mee.

Bij elkaar opgeteld gluren we dus steeds een beetje om de hoek. Negen procent van de maan zien we alleen af en toe, schuin van opzij en sterk vervormd. En 41 procent hebben we vanaf de aarde nog nooit gezien.

De maan draait wel degelijk om zijn as, maar precies in de maat van zijn baan om de aarde. Dat we altijd hetzelfde gezicht zien, bewijst juist dat hij meedraait.

De achterkant is niet de donkere kant

Het hardnekkigste misverstand over de maan zit in één woord: de ‘donkere kant’. Pink Floyd noemde er een plaat naar en sindsdien lijkt het een gegeven dat de kant die we nooit zien altijd in het donker ligt. Dat klopt niet: de zon schijnt om de beurt op alle kanten van de maan.

Een dag op de maan duurt bijna een aardse maand: ruim veertien dagen licht, ruim veertien dagen donker, op elk punt van het oppervlak. Bij volle maan kijken wij naar de volledig verlichte voorkant en ligt de achterkant in het donker. Bij nieuwe maan is het precies andersom: dan baadt de achterkant in de zon, terwijl wij naar de onverlichte voorkant staren en de maan niet eens kunnen vinden. De juiste term is dus niet donkere kant maar achterkant: de kant die van ons af wijst.

Sterker nog, de achterkant is gemiddeld lichter van kleur dan de voorkant. Op de voorkant liggen de grote donkere vlakten van gestold lava, de maria, en die ontbreken aan de achterkant vrijwel volledig.

Hoe de achterkant eruitziet

Tot 1959 wist niemand hoe de achterkant eruitzag. Op 7 oktober van dat jaar vloog de Sovjet-sonde Luna 3 achter de maan langs, fotografeerde het onbekende oppervlak, ontwikkelde de film aan boord en zond de korrelige beelden naar de aarde. Achttien bruikbare foto’s, die samen ongeveer een derde van de nooit geziene kant lieten zien.

Wat op die beelden meteen opviel: bijna geen donkere vlekken. De voorkant van de maan bestaat voor ruim 31 procent uit maria, de gladde basaltvlakten die samen het bekende gezicht vormen. Aan de achterkant is dat ongeveer 1 procent. De rest is licht hoogland, dichtbezaaid met kraters, en met in het zuiden een van de grootste bekende inslagbekkens van het zonnestelsel, het Zuidpool-Aitkenbekken.

De verklaring zit in de korst. Aan de achterkant is die dikker dan aan de voorkant. Toen in de jonge jaren van de maan grote brokken uit de ruimte insloegen, brak aan de voorkant de dunne korst en welde er vloeibaar basalt omhoog dat de bekkens vulde: dat zijn de maria. Aan de achterkant hield de dikke korst het lava tegen. De kraters bleven, het donkere vulsel bleef uit.

Landen op die kant is lastig, omdat de maan zelf elk radiosignaal naar de aarde blokkeert. Het lukte pas op 3 januari 2019, toen de Chinese lander Chang’e 4 neerkwam in de Von Kármán-krater, midden in dat zuidelijke inslagbekken. Het contact liep via een relaissatelliet die achter de maan bleef hangen.

Wat je zelf kunt zien

Je hebt geen telescoop nodig om gebonden rotatie te zien. Je ziet hem elke heldere nacht.

Kijk bij volle maan, als hij hoog in het zuiden staat, naar de grijze vlekken. Linksboven ligt de Mare Imbrium (Regenzee), links daaronder de uitgestrekte Oceanus Procellarum (Oceaan der Stormen), rechts van het midden de Mare Tranquillitatis (Zee der Rust), waar in 1969 de eerste mensen landden, en helemaal rechts aan de rand het ovale vlekje van de Mare Crisium. Samen vormen ze een gezicht, een konijn of een vrouw met een boek, afhankelijk van wie je het vraagt. Wat je ook ziet: het is altijd hetzelfde patroon, op dezelfde plek.

Let vervolgens op hoe dat gezicht in de loop van de nacht kantelt. Een maan die in het oosten opkomt lijkt schuin naar de ene kant te hangen, hoog in het zuiden staat hij rechtop, en bij ondergang in het westen helt hij naar de andere kant. Ook de maansikkel lijkt in het voorjaar ’s avonds op zijn rug te liggen en in het najaar rechtop te staan. Dat is geen draaiing van de maan zelf: het is de aarde die onder je voeten draait en jouw horizon steeds anders neerzet. De maan houdt zijn gezicht op de aarde gericht; jij draait erlangs. Hoe die lage, opkomende maan ook nog eens veel groter lijkt dan hij is, lees je in het artikel over de maanillusie.

Wil je libratie zien, maak dan een maand lang elke heldere avond een foto met dezelfde zoom (zie maan fotograferen met je telefoon) en let op de Mare Crisium. De ene week staat dat vlekje verder van de rand af dan de andere: de maan laat een stukje om de hoek zien.

De volle manen van 2027: welke staan hoog en welke laag?

Dezelfde kant zien betekent niet: op dezelfde plek zien. Een volle maan staat altijd recht tegenover de zon en volgt dus het omgekeerde pad: laag in de zomer, hoog in de winter (waarom precies lees je in waarom staat de volle maan in de winter zo hoog). Hoe hoger de maan, hoe minder lucht ertussen en hoe scherper het beeld.

De mooiste kijkkansen van 2027 op een rij:

• Wolvenmaan, vrijdag 22 januari: de enige supermaan van 2027, op 357.635 kilometer de dichtstbijzijnde en helderste volle maan van het jaar. Hij komt om 17:08 op, klimt hoog en de maria staan groot en scherp. De beste avond van het jaar om het gezicht te bestuderen.
• Koude maan, maandag 13 december: de hoogste volle maan van het jaar aan de Nederlandse hemel. Op om 15:49, nog voor de avond begint, en de hele lange winternacht boven de horizon.
• Aardbeienmaan, zaterdag 19 juni en Hertenmaan, zondag 18 juli: de laagste van het jaar. Ze komen laat op (23:02 en 22:01) en blijven laag boven de zuidelijke horizon hangen. Niet ideaal voor detail, wel prachtig groot en oranje bij opkomst. De Hertenmaan is met 405.968 kilometer bovendien de verste volle maan van 2027.

Alle twaalf data, tijden en afstanden staan in de vollemaankalender 2027. Kijk een jaar lang mee en je zult zien: het gezicht verandert nooit, maar de plek, de kleur en de grootte doen dat de hele tijd.