Als we de maan vanaf de aarde observeren, is het gemakkelijk te zien dat deze door een cyclus van lichte en donkere verschijningen gaat. Verschillende fasen van deze cyclus worden fasen genoemd en er zijn technische namen voor. Het verklaren van de maanfasen vereist een onderzoek van de baanpositie van de maan ten opzichte van de aarde en de zon.
De baan van de maan
De meeste mensen geloven dat de maan er een maand over doet om rond de aarde te draaien. Dit is grotendeels (maar niet helemaal) juist. De baan van de maan wordt wetenschappelijk verklaard door twee verschillende periodiciteiten. De synodische periode, ook wel lunatie genoemd, is de tijd tussen wanneer exact dezelfde maanfase wordt waargenomen door iemand op aarde. Deze periode duurt precies 29.5305882 dagen. De siderische periode, ook wel de omlooptijd genoemd, is de werkelijke tijd die de maan nodig heeft om om de aarde te draaien. Deze periode duurt precies 27,3217 dagen.
Het verschil in periodelengte wordt verklaard door de beweging van de aarde. Iemand die maanfasen vanaf de aarde observeert, observeert vanaf een platform dat ook in beweging is. Tijdens de omwenteling van de maan heeft de aarde ongeveer 1/12 van haar eigen jaarlijkse omwenteling rond de zon bewogen.
Maanfasen
Maanfasen beschrijven hoeveel en welke delen van de maan worden waargenomen als licht en schaduw. Terwijl de maan door zijn baan gaat, is de verandering van fasen gemakkelijk waar te nemen.
Tijdens een fase van volle maan wordt de hele maan als licht gezien. Tijdens een nieuwe maan wordt de hele maan als schaduw gezien. In de maanfasen van het eerste kwartier en het derde kwartier wordt de ene helft van de maan als licht gezien en de andere helft als schaduw. De tussenliggende tijden staan bekend als halvemaan en maanvormig, omdat het verlichte of beschaduwde gebied van de maan een halvemaanvorm aanneemt.
Oorzaak van maanstanden
Net als de aarde wordt de helft van de maan verlicht door de zon en staat de helft op elk moment in de schaduw. Terwijl de maan rond de aarde reist, zien we de maan vanuit verschillende hoeken en kunnen we dus verschillende percentages licht en schaduw zien.
Als de maan vol is, staat de maan aan de andere kant van de aarde dan de zon. Als gevolg hiervan kunnen we de hele verlichte kant van de maan zien. Bij nieuwe maan bestaat precies de tegenovergestelde uitlijning, waarbij de maan tussen de aarde en de zon staat. Op dat moment kunnen we alleen de beschaduwde kant van de maan waarnemen. Bij de eerste en derde kwartier staat de maan in een hoek van 90 graden ten opzichte van de aarde en de zon. We kunnen de helft van de verlichte kant en de helft van de beschaduwde kant zien. De sikkel- en maanperioden worden waargenomen terwijl de maan tussen deze punten in zijn baan overgaat.
Harsen vs. afnemend; Halve maan vs. Gibbous
Er zijn vier termen die worden gebruikt om de "tussen" maanfasen te beschrijven: wassende, afnemende, halve maan en maanfase.
Wassen is wanneer het verlichte gebied van de maan lijkt toe te nemen, terwijl afnemend is wanneer het verlichte gebied lijkt af te nemen. Halve maan is wanneer de maan minder dan half verlicht lijkt, en gibbous beschrijft wanneer de maan meer dan half verlicht lijkt.
Maansverduistering
Een zonsverduistering vindt plaats bij volle maan wanneer de aarde een schaduw op de maan werpt, waardoor deze tijdelijk geheel of gedeeltelijk donker wordt. Gedeeltelijke zonsverduisteringen komen meerdere keren per jaar voor, terwijl een totale zonsverduistering zeer zelden voorkomt. Verduisteringen zijn relatief korte gebeurtenissen en je kunt in de loop van een paar uur zien hoe de maan van vol naar donker en weer terug naar vol gaat.
