Welkom op de homepage van Adri Gerritsen   -   sterbedekkingen, eclipsen en overige bedekkingsverschijnselen




Maansverduisteringen

Door de eeuwen heen hebben maansverduisteringen een grote aantrekkingskracht uitgeoefend op de mensheid. Wie raakt immers niet onder de indruk van het schitterende kleurenspel dat zich tijdens een totale maansverduistering afspeelt?
Je hoort vaak zeggen dat maansverduisteringen minder imposant zijn dan (totale) zonsverduisteringen. Natuurlijk, dat is waar. Toch neemt dit niet weg dat maansverduisteringen één van de meest boeiende hemelverschijnselen zijn om met het blote oog waar te nemen al is het alleen maar omdat je er geen verre reizen voor hoeft te ondernemen. Dankzij dit gegeven wordt vrijwel iedereen in de gelegenheid gesteld om tijdens zijn/haar leven één of meerdere totale maansverduisteringen te zien.
Zoals we allemaal weten, ontstaat een maansverduistering op het moment dat de maan zich in de schaduwkegel van de aarde bevindt. Het gevolg hiervan is dat maansverduisteringen alleen kunnen optreden tijdens volle maan als de zon, aarde en maan vrijwel op één lijn staan. In de praktijk blijkt dat lang niet iedere volle maan aanleiding geeft tot een verduistering. Dit is het gevolg van de geringe hoek die de maanbaan maakt met het baanvlak van de aarde (ecliptica), waardoor in de meeste gevallen de maan juist boven óf onder de schaduwkegel langstrekt. Is het echter raak, dan weten we ons van een schitterend schouwspel verzekerd.

De eerste maansverduistering die ik heb waargenomen, dateert van 16 september 1978, toen de maan gedurende bijna 1½ uur totaal verduisterd werd. Het was een prachtige nazomeravond en de weersomstandigheden werkten ten volle mee. Gedurende die avond werden dan ook vele foto's gemaakt die het verloop van de eclips van minuut tot minuut vastlegde.
Gemiddeld over de afgelopen jaren, heb ik één totale maansverduistering per drie jaar waargenomen. De meest gedenkwaardige was zonder enige twijfel die van 9 januari 1982 (waargenomen vanuit Amsterdam). Bij een temperatuur van - 8° C en een harde oostenwind, vroeg mijn omgeving zich af waar ik eigenlijk mee bezig was: "Zo bijzonder is een totale maansverduistering nou toch ook weer niet?". Ik wist echter beter en volbracht de missie die je nog het best zou kunnen vergelijken met een Elfstedentocht.


• maansverduisteringen in de bijschaduw

Verduisteringen van deze soort zijn altijd weining interessant, omdat je in het meest gunstige geval slechts een zéér geringe helderheidsafname zult bemerken van het deel van de maan dat de schaduwkegel het dichtst zal naderen. In jaarboeken wordt dit soort eclipsen vaak volledigheidshalve opgenomen. In de praktijk blijkt echter dat niemand er warm voor loopt. Terecht, want er valt nagenoeg niets aan te beleven.
Tijdens een maansverduistering in de bijschaduw zal een denkbeeldige waarnemer op de maan nergens een totale zonsverduistering kunnen zien: slechts het deel dat zich in de bijschaduw van de aarde bevindt, ervaart een gedeeltelijke zonsverduistering (veroorzaakt door de aarde).


• gedeeltelijke maansverduisteringen

Nu wordt het al wat interessanter, omdat tijdens dit soort eclipsen in ieder geval een deel van het maanoppervlak in de kernschaduw van de aarde zal verdwijnen. Het percentage van de maandiameter dat daadwerkelijk in de kernschaduw verdwijnt, wordt aangeduid middels een getal dat bekend staat onder de naam magnitude (niet te verwarren met de helderheid van objecten, waarvoor ook de term magnitude wordt gehandteerd). Zo varieert de magnitude voor een gedeeltelijke maansverduistering van 0 tot 1. De grenswaarde 0 komt overeen met een marginale gedeeltelijke maansverduistering en een waarde van 1 geeft aan dat de eclips nagenoeg totaal is.
Tijdens een gedeeltelijke maansverduistering is vanaf de maan te zien hoe de aarde de zon totaal verduistert. Dit geldt uiteraard alleen voor dát gebied op de maan dat op enig moment in de kernschaduw van de aarde verdwijnt. Het deel dat niét in de kernschaduw treedt, ervaart een gedeeltelijke zonsverduistering.


• totale maansverduisteringen

Dit soort eclipsen is het meest in trek, omdat op enig moment de maan volledig in de aardschaduw verdwenen zal zijn. Afhankelijk van de situatie, kan de duur van de totale fase oplopen tot wel bijna 2 uur. Dergelijke gevallen zijn echter vrij zeldzaam en in de praktijk zullen we daarom veelal met minder genoegen moeten nemen.
De magnitude van een totale maansverduistering is per definitie groter of gelijk aan 1. Hiermee wordt in feite aangegeven welk percentage van de maandiameter tijdens het maximum van de eclips in de kernschaduw van de aarde past. Is deze waarde bijvoorbeeld gelijk aan 1, dan betekent dat tijdens het maximum van de totaliteit de rand van de maan precies samenvalt met de rand van de kernschaduw. Is de magnitude daarentegen groter dan 1, dan betekent dat in feite dat we nog een stukje ruimte overhouden tussen de rand van de maan en de kernschaduw. Hoe groter de magnitude, des te dieper treedt de maan in de schaduw van de aarde (en hoe donkerder de eclips zal worden ervaren).
Bij maansverduisteringen wordt de grootte van de eclips aangeduid met behulp van de magnitude. Dit getal geeft de grootte aan van het deel van de maan dat tijdens het maximum van de eclips in de kernschaduw van de aarde zal verdwijnen. Een grootte van 0 duidt op een eclips die net niét gedeeltelijk is (verduistering in de bijschaduw). Ligt de waarde daarentegen ergens tussen 0 en 1, dan zal van een gedeeltelijke eclips sprake zijn. Een totale verduistering treedt pas op zodra de magnitude groter of gelijk aan 1 is.

Eclipsen met een grootte van 1.5 of méér zijn vrij zeldzaam. Zo vinden er tussen 1960 en 2025 slechts 9 van dergelijke eclipsen plaats:

13 - 03 - 1960   (1.511)
25 - 06 - 1964   (1.553)   ++
06 - 08 - 1971   (1.726)   +
06 - 07 - 1982   (1.715)
17 - 08 - 1989   (1.596)   ++
04 - 06 - 1993   (1.559)
16 - 07 - 2000   (1.765)
15 - 06 - 2011   (1.697)   +
27 - 07 - 2018   (1.606)   ++

Gedeeltelijk (+) of geheel (++) vanuit Nederland zichtbaar.
De aardschaduw

Tijdens de gedeeltelijke fase van een maansverduistering is goed te zien hoe de kernschaduw van de aarde zich langzaam maar zeker over het maanoppervlak verplaatst. Reeds met een verrekijker of kleine telescoop is echter iets opmerkelijks te zien: de schaduwrand is niet scherp begrensd, maar enigszins vaag. Dit verschijnsel is te begrijpen als men bedenkt dat rand van de kernschaduw, zoals we die op de maan geprojecteerd zien, in feite niets anders is dan een projectie van de aardatmosfeer. Het is de gelaagdheid van onze atmosfeer die er voor zorgt dat de hoeveelheid zonlicht die ter plaatse het maanoppervlak nog kan bereiken een bepaald verloop kent.
Maar er is nóg iets merkwaardigs aan de hand: de aardschaduw lijkt namelijk ook groter dan op grond van geometrische berekeningen kan worden verklaard. Dit effect, dat bekend staat als schaduwvergroting, hangt direct samen met de hoeveelheid stof en roet die door vulkanen de hogere lagen van de atmosfeer wordt ingeblazen. De schaduwvergroting bedraagt doorgaans zo'n 1½ tot 2%. In een periode die volgt op een verhoogde vulkanische activieit, kan deze waarde echter nog iets groter zijn. In dit verband is voor de actieve amateur een interessante taak weggelegd: het vastleggen van de tijdstippen waarop duidelijk herkenbare objecten de kernschaduw binnentreden of verlaten. Op grond van deze waarnemingen is het achteraf mogelijk de schaduwvergroting nauwkeurig te bepalen.


De in- en uittredes van objecten tijdens de gedeeltelijke fase

De meesten van ons zien een gedeeltelijke- of totale maansverduistering als dé gelegenheid bij uitstek om weer eens vele meters film vol te schieten. Toegegeven: het blijft leuk, maar heeft u nooit écht behoefte gehad om met een maansverduistering net iets méér te doen; het verrichten van zinvolle waarnemingen bijvoorbeeld? Voor iedereen die van uitdagingen houdt, is er de mogelijkheid om tijdens de gedeeltelijke fase van een maansverduistering nauwgezet de tijdstippen vast te leggen waarop bepaalde, duidelijk herkenbare objecten, in de aardschaduw verdwijnen of er juist weer uit tevoorschijn komen. Het feit dat de aardschaduw niet scherp begrensd is, geeft hieraan nog eens een extra dimensie.
In tegenstelling tot bijvoorbeeld sterbedekkingen, verlopen de in- en uittredes van de op het maanoppervlak zichtbare details relatief gezien erg langzaam. In de praktijk is het daarom vrijwel onmogelijk om een nauwkeurigheid te bereiken die groter is dan 0.1 minuut. Indien er echter voldoende waarnemers zijn, dan blijkt deze nauwkeurigheid voldoende om langs statistische weg iets zinnigs te kunnen zeggen over de schaduwvergroting.


Het waarnemen van de in- en uittredes

Voor het waarnemen van de in- en uittredes heeft u geen grote telescoop nodig. Sterker nog, u kunt zelfs met een klein instrument (bijvoorbeeld een 6 cm refractor) prima uit de voeten. U moet er echter wel op toezien dat u niet te sterk vergroot, omdat u daarmee de vage schaduwgrens verder uitsmeert en de waarneming daarmee onnodig bemoeilijkt. Een vergroting van zo'n 75x blijkt in de praktijk de beste keuze. Indien u tevens gebruik maakt van een stopwatch die over voldoende geheugens beschikt, dan heeft u daarmee in feite alles in huis om succesvol waar te kunnen nemen.
Omdat de kernschaduw niet scherp is begrensd, verloopt het waarnemen wezenlijk anders dan u bijvoorbeeld van sterbedekkingen gewend bent. Per in- of uittrede worden namelijk drie afzonderlijke tijdstippen vastgelegd: T1, T2 en T3. Deze tijdstippen zijn gebaseerd op onderstaande uitgangspunten:

• T1
Dit is het moment waarop u vermoed dat de in- of uittrede plaatsvindt. Het gaat er in dit stadium dus nog niet om dat u er ook 100% zeker van bent.

• T2
Dit is het moment dat volgens u met een aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid het tijdstip is voor de in- of uittrede.

• T3
Op dit moment bent u er helemaal zeker van dat het verschijnsel ook daadwerkelijk heeft plaatsgevonden: er is geen twijfel meer mogelijk.


Het uiteindelijke tijdstip dat vervolgens gerapporteerd dient te worden, laat zich eenvoudig afleiden uit de formule T = ( T1 + 3 • T2 + T3 ) / 5. Speciale waarneemformulieren kunt u vanaf deze pagina downloaden.

Maakt u voor het verrichten van de waarnemingen gebruik van een stopwatch, dan spreekt het vanzelf dat u deze aan het begin en einde van de waarneemsessie ijkt met een betrouwbaar tijdsignaal. Hiermee kunt u een eventueel verloop in de tijdgang van de stopwatch corrigeren. Voor de hedendaagse kwarts-uurwerken zal deze correctie echter klein zijn. Toch is het van belang dat u deze controle uitvoert, omdat op voorhand nooit voor 100% kan worden uitgesloten dat er als gevolg van kou of vocht afwijkingen zullen optreden.
  De objecten

Omdat een niet scherp begrensde kernschaduw de waarneming op zich al bemoeilijkt, heeft men besloten alleen objecten te selecteren die een geringe afmeting hebben én bovendien duidelijk herkenbaar zijn. Op deze wijze kan in de praktijk toch nog een nauwkeurigheid van 0.1 minuut worden gehaald.
In dit verband is door A. Rükl en H. Mucke een lijst samengesteld van 70 objecten, die voor ons doel in aanmerking komen. Ze zijn tijdens volle maan duidelijk herkenbaar, zelfs door een kleine telescoop. Het grootste deel van de lijst komt voor rekening van kraters, ofschoon we er ook een aantal duidelijk herkenbare bergtoppen op terugvinden. Omdat de objecten zijn geselecteerd op basis van hun zichtbaarheid en niét op grond van hun naamsbekendheid, zullen de meesten ervan u niet bekend in de oren klinken, laat staan dat u ze moeiteloos op het maanoppervlak kunt identificeren.
Als gevolg van de aardatmosfeer, is de kernschaduw niet scherp begrensd, maar enigszins vaag van karakter. Pas daarom een vergroting toe van circa 75x.
Voor iedereen die van plan is om serieus werk te maken van dit soort waarnemingen, bestaat de mogelijkheid zich verder in de betreffende objecten te verdiepen door gebruik maken van een interactieve maankaart, die door mij speciaal voor dit doel werd ontwikkeld. Belangrijk om te weten is dat de werking van de maankaart is gebaseerd op JavaScript. U dient er dan ook op toe te zien dat deze functionaliteit in uw browser is geactiveerd, omdat u er anders niet mee kunt werken. Daarnaast is het van belang alle menubalken, die door bepaalde browsers worden toegevoegd, te sluiten. De maankaart kan op drie verschillende manieren worden gebruikt, welke hierna afzonderlijk zullen worden toegelicht.


Muiscursor

Zodra u de muiscorsor beweegt over één van de 70 geselecteerde objecten uit de lijst, dan zal een label verschijnen met daarop de naam van dat object. Gelijktijdig wordt aan de rechterzijde van het scherm het betreffende object vergroot weergegeven in een uitsnede, zodat een correcte identificatie eenvoudiger wordt.
Opgemerkt dient te worden dat u niet in álle gevallen een label te zien krijgt, alhoewel u dat gevoelsmatig soms wél zou verwachten. Zo wordt voor de krater Copernicus bijvoorbeeld géén label getoond, omdat deze krater niet op de lijst voorkomt. De krater is immers niet puntvormig genoeg en daarom niet geschikt voor dit soort waarnemingen.


Op basis van naam

Nadat u de maankaart hebt verkend, verdient het aanbeveling naar deze instelling over te schakelen. Telkens nadat u een object uit de alfabetisch gesorteerde lijst hebt gekozen, verschijnt op de overzichtskaart een animatie die u de globale positie van het betreffende object toont. Gelijktijdig wordt aan de rechterzijde van het scherm het object vergroot weergegeven in een uitsnede, zodat een correcte identificatie eenvoudiger wordt.


Trainingsprogramma

Heeft u eenmaal voor uzelf het gevoel klaar te zijn voor de praktijk, schakel dan over op het trainingsprogramma om uw parate kennis van het maanoppervlak te toetsen. Voordat u de training begint, kunt u het aantal objecten aangeven dat willekeurig zal worden geselecteerd (minimaal 10) en de tijd die u voor het zoeken van één object ter beschikking staat (maximaal 60 seconden).
Zodra de training is gestart, toont het programma u de naam van het object dat u moet aanwijzen door er met de muis op te klikken. Op het moment dat u een keuze heeft gemaakt (of de maximale hoeveelheid tijd is verstreken), wordt overgeschakeld op een ander object. Op deze wijze wordt de gehele lijst afgewerkt. Hierbij kan nog worden opgemerkt dat per trainingsronde elk object slechts één keer aan u zal worden voorgelegd. Aan het einde van iedere ronde verschijnt telkens een lijst met daarin uw score.

De uitdaging is natuurlijk om in een zo kort mogelijke tijd zo veel mogelijk objecten correct te identificeren. Het klinkt wellicht eenvoudig, maar dat is het zeker niet. U zult dan ook, zeker in het begin, regelmatig tot de ontdekking komen dat uw optimisme enige bijstelling behoeft. Eén ding staat echter vast: oefening baart kunst ...

De zuidelijke maanpool bevindt zich op de maankaart aan de bovenzijde. Dit komt overeen met het beeld van een omkerende kijker op het noordelijk halfrond.

Toon de interactieve maankaart
 
De krater Dionysius, hier zichtbaar op de interactieve maankaart, is één van de 70 objecten die door A. Rükl en H. Mucke zijn geselecteerd om als basis te dienen voor het waarnemen van in- en uittredes.

Door gebruik te maken van de interactieve maankaart, raakt u snel vertrouwd met deze objecten en kunt u ze uiteindelijk moeiteloos identificeren.
Voorspellingen en waarnemingsformulieren

In onderstaande tabel treft u een overzicht aan van de eerstvolgende maansverduisteringen die vanuit Nederland zichtbaar zijn. Eclipsen die in de bijschaduw plaatsvinden, zijn slechts volledigheidshalve opgenomen. Omdat zelfs tijdens het maximum de gehele maan buiten de kernschaduw van de aarde blijft, doet zich in dergelijke gevallen namelijk géén mogelijkheid voor om metingen te verrichten.


 datum  eclipstype  magnitude  opmerkingen  diversen
15 - 06 - 2011
totaal
1.697
gedeeltelijk zichtbaar
10 - 12 - 2011
totaal
1.103
gedeeltelijk zichtbaar
toon verloop van de eclips
voorspellingen
waarnemingsformulier
28 - 11 - 2012
bijschaduw
0.190 -
maximum om 14h 33m UT1
25 - 04 - 2013
gedeeltelijk
0.012
gedeeltelijk zichtbaar
toon verloop van de eclips
voorspellingen
waarnemingsformulier
18 - 10 - 2013
bijschaduw
0.275 -
maximum om 23h 50m UT1

De lijst met voorspellingen bevat een overzicht van alle objecten die gedurende dié specifieke eclips in de aardschaduw verdwijnen of er uit tevoorschijn komen. Om de voorspellingen enigszins in de pas te houden met de waarnemingen, wordt standaard uitgegaan van een schaduwvergroting die 2% bedraagt. De voorspellingen zijn hiervoor dus reeds gecorrigeerd.

Wie de lijst aandachtig doorneemt, zal tot de ontdekking komen dat sommige objecten met slechts een paar seconden verschil na elkaar verdwijnen of uit de schaduwkegel tevoorschijn komen. Omdat elke waarneming 10 tot 20 seconden in beslag neemt, verdient het aanbeveling een waarneemprogramma samen te stellen waarbij er tussen de diverse in- of uittredes ten minste een ½ minuut tijdverschil zit. Dit betekent dat u in een aantal gevallen een keuze zult moeten maken. Ziet u zich voor dit dilemma geplaatst, kies dan het object dat het gemakkelijkst is waar te nemen of waarvan u zeker weet dat u het snel kunt vinden.


Een paar handige tips

Maansverduisteringen zijn relatief zeldzaam. Het is daarom zaak dat u beslagen ten ijs komt, aangezien een herkansing wel eens lang op zich zou kunnen laten wachten: de weergoden hebben namelijk niet altijd het beste met ons voor. Daarom wordt u hier een aantal tips aan de hand gedaan waar u uw voordeel mee kunt doen.

De voorbereiding
•  maak op basis van de voorspellingen een selectie van de waar te nemen objecten
•  oefen door gebruik te maken van de interactieve maankaart
•  probeer de objecten vooraf, liefst tijdens volle maan, met behulp van een telescoop te lokaliseren

Het waarnemen van de eclips
•  gebruik bij voorkeur een stopwatch met voldoende geheugens (100 of méér)
•  ijk de stopwatch vooraf aan een betrouwbaar tijdsein
•  vergroot niet te sterk (75x is optimaal)
•  leg per gebeurtenis drie tijdstippen vast (zie formules)
•  ijk achteraf de stopwatch opnieuw om eventuele afwijkingen op te sporen

Het rapporteren
•  herleid per gebeurtenis de drie tijdstippen tot één tijdstip (zie formules)
•  maak gebruik van het waarnemingsformulier voor dié betreffende eclips
•  stuur het waarnemingsformulier binnen één maand aan mij terug

De ingezonden waarnemingen zullen als basis dienen voor een analyse die het mogelijk moet maken een nauwkeurige waarde voor de schaduwvergroting af te leiden. De resultaten zullen vervolgens op enig moment dan op deze website worden gepubliceerd. Kortom: meedoen!


Sterbedekkingen en maansverduisteringen

Tijdens de dagen rondom volle maan is het waarnemen van sterbedekkingen een vrijwel kansloze bezigheid, aangezien alleen de allerhelderste sterren nog van de fel verlichte maanrand kunnen worden onderscheiden. Hebben we echter het geluk dat de maan totaal verduisterd wordt, dan beidt dat ongekende mogelijkheden. Omdat de hoeveelheid licht die door de maan wordt uitgestraald tijdens de totale fase namelijk snel terugloopt, worden er sterren zichtbaar die normaal gesproken onder dit soort omstandigheden nooit te zien zouden zijn geweest. Zo kunnen we onder gunstige omstandigheden -gedurende de totale fase- met een 15 cm telescoop sterren van magnitude 12 bedekt zien worden.
  Het waarnemen van sterbedekkingen tijdens de totale fase van een eclips heeft als bijkomend voordeel dat van sommige sterren zowel de in- als uittrede aan de donkere (verduisterde) rand van de maan plaatsvindt, iets dat onder normale omstandigheden alleen maar mogelijk is voor bedekkingen die bijna rakend zijn. Dit soort bedekkingen is extra waardevol, omdat eventuele verschillen in de O-C's tussen in- en uittrede geheel voor rekening komen voor fouten in het maanprofiel. Alle overige parameters die in dit verband een rol spelen (positie van de maan, positie van de ster, aberratie e.d.) zijn namelijk voor de in- en uittrede nagenoeg gelijk en middelen daarmee uit. De letters in de uitdrukking O-C staan respectievelijk voor Observed en Calculated. In feite gaat het hier om de mate waarin de voorspelling en de waarneming onderling van elkaar verschillen.

In tegenstelling tot het waarnemen van andere sterbedekkingen, is het voor een succesvolle waarneming tijdens de totale fase van belang dat de telescoop over een voldoende contrastrijk beeld beschikt. De maan mag dan namelijk wel verduisterd zijn, maar dat wil nog niet zeggen dat deze daarmee vrijwel onzichtbaar is geworden. Sterker nog, de helderheid van de verduisterde maanrand is nog altijd groter dan die van de donkere maanrand zoals we die kort vóór en ná nieuwe maan kunnen zien.

Al met al is een maansverduistering dus bijzonder genoeg om niet ongemerkt aan u voorbij te laten gaan. Voor de actieve amateur ligt er in dit soort gevallen altijd een uitdagende taak weggelegd!
Bovenstaande opname, gemaakt door de Spaanse amateurs Paco González en Don Álvaro, toont ons de bedekking van een tweetal heldere sterren tijdens de totale fase van een maansverduistering.
Met behulp van het programma GEOS (© 2011  Adri Gerritsen) kon worden achterhaald dat het hier de eclips van 27 - 09 - 1996 betreft. De ster die op het punt staat bedekt te worden is ZC 224 (magnitude 6.8). Andere ster, waarvan de bedekking een half uur later zou plaatsvinden, is ZC 239 (magnitude 7.0).
Laatst bijgewerkt op 1 juni 2011