Maanziek overdag

Geen mooier hemellichaam dan de maan en het is een verdomde schande dat er Amerikanen en Russische karretjes op zijn neergezet. Nu moeten we verder met een lichaam waarin vlaggen zijn gestoken en waarover Lunochods misschien nog af en toe een rondje rijden. Niemand die verbinding heeft met de maanrobots dus niemand die het uit kan sluiten.

De maan kwam in beeld toen de AW-redactie onlangs 's ochtends vroeg van hagelbui naar hagelbui reizend opeens een prachtige regenboog te zien kreeg en zich afvroeg of hagelstenen eigenlijk wel regenbogen kunnen opwekken (wat niet of nauwelijks het geval blijkt te zijn) en later bladerend in de omvangrijke regenboogliteratuur stuitte op de Nachtelijke Regenboog. Het blijkt dat ook maanlicht in een regenbui een regenboog kan opwekken.

Minnaert ('De natuurkunde van 't vrije veld') spreekt van 'maanregenbogen' en doet alsof ze heel gewoon zijn. Walker ('The flying circus of physics') noemt 'lunar rainbows' juist zeer zeldzaam en legt ook uit waarom ze dat zijn: 's nachts zou de vereiste buiïgheid veel zeldzamer zijn dan overdag en bovendien kan praktisch gesproken alleen de volle maan een boog doen ontstaan. De andere schijngestalten zijn daarvoor te lichtzwak. Door schaduwwerking heeft bijvoorbeeld de halve maan nog maar 1/9 van de helderheid van de volle maan.

Toch leek er de afgelopen dagen bijna niets mooier denkbaar dan een stortbui bij volle maan met begeleidende optische effecten en is er een ferm voornemen om in de eerste week van het nieuwe jaar bij buiïg weer de stad te verlaten en temidden van koeien en andere boerderijdieren de goede kansen af te wachten.

“Ik zou me er niet te veel van voorstellen” , bromt dr. G.P. Können van het KNMI. “De maanregenboog is zo lichtzwak dat de kegeltjes in het netvlies er niet door geactiveerd worden zodat enige kleurgewaarwording uitblijft”. Können zelf heeft de boog nog nooit gezien, terwijl hij toch overigens bijna alle zeldzame lichtverschijnselen - inclusief de groene straal en de lichtende nachtwolken - in zijn verzameling heeft. In 'Gepolariseerd licht in de natuur' (Thieme, 1980) zijn er vele terug te vinden.

Dan maar verder met de halve maan. Vorige week vrijdag stond de maan in haar laatste kwartier op het moment dat de zon opkwam (rond half negen) zoals het hoort ruwweg in het zuiden aan de hemel. Het AW-team dat net voor zwaartekrachtsmetingen in Rome was, trof een wolkenloze dag en zag het bekende duo met genoegen langs het schilderachtige landschap schuiven. Geen vuiltje aan de lucht, tot een oude brief in herinnering kwam waarin aandacht was gevraagd voor de verwarrende waarneming dat het verlichte deel van de maan lang niet altijd precies naar de zon is gekeerd. Het is niet erg secuur geformuleerd, maar dit is de beschrijving die de meeste mensen onmiddellijk begrijpen. De schaduwlijn (de terminator) die de scheiding vormt tussen het verlichte en onverlichte deel van de maan behoort loodrecht te staan op de lijn die zon en maan verbindt. In Rome was daarvan geen sprake. De verlichte maan wees naar een plek die ver boven de zon lag, ja, zo op het oog was er wel een miswijzing van een graad of dertig. Nu dat weer! En weer Rome.

Ook dit probleem is opgenomen in de opsommingen van Minnaert en Walker, maar veel tijd en ruimte hebben de heren er niet voor uitgetrokken. Het is een illusie, menen ze, maar ze geven niet aan wanneer het gezichstbedrog maximaal is en tot welke verzameling illusies hij precies behoort. De illusie verdwijntals men een strak gespannen touwtje tussen maan en zon omhoog houdt, zegt Minnaert. Walker beveelt een stok aan.

Touw en stok waren in Rome op het moment suprême niet voorhanden en in Nederland is na vrijdag geen zon of maan meer gezien. Dus avondenlang experimenteren met een bureaulamp en een pingpongballetje, want een theoretische aanpak ging het vermogen te boven. Er was wat twijfel omdat de zon zoveel verder van de aarde staat dan de maan. Maar de pingpongbal deed precies wat er verwacht kon worden, daar hoefde geen stokje aan te pas te komen.

Dus is de maanmiswijzing inderdaad een illusie? Können meent van wel. Voor de vuist weg bedenkt hij dat twee andere, meer bekende illusies een rol spelen: de zogeheten 'moon illusion' die de indruk wekt dat de maan groter is als hij dichter bij de horizon staat en het gegeven dat veel mensen menen dat het zenit dichterbij is dan de horizon: de schijnbare afplatting van het hemelgewelf. Het zou wel eens kunnen, denkt Können, dat het effect vooral is toe te schrijven aan een verschil in hoogte tussen zon en maan.

De geraadpleegde deskundige van sterrenwacht De Koepel in Utrecht kende het effect niet en was er - zo te horen - niet snel van te overtuigen dat het hier een interessante kwestie betreft. Dan maar naar de concurrentie. Govert Schilling van het Artis Planetarium kent de waarneming wel en weet dat ook de rubriek 'The Last Word' van New Scientist er aandacht aan heeft geschonken. Het was gezichtsbedrog, was daar de conclusie. Ook Schilling noemt het touwtje en hij weet zich bovendien te herinneren dat anderen een pingpongbal net zo door de zon lieten beschijnen als de maan en toen snel van het gezichtsbedrog overtuigd waren.

Improviserend komt Schilling met de stelling dat het effect waarschijnlijk het grootst is als de maan precies in haar eerste of laatste kwartier is (dan is de terminator recht) en bovendien in het zuiden staat. Dan wijst de schaduwlijn recht naar beneden en is de indruk dat de zon, die dan nog laag boven de horizon staat, verkeerd wordt aangewezen het grootst, denkt hij.

Sindsdien worstelt de AW-redactie met de vraag of de terminator (of de lijn door de hoornpunten) altijd recht naar beneden wijst als de maan precies boven het zuidpunt staat, wat alleen al uit overwegingen van symmetrie en orde een goede zaak zou zijn.

Maar àls dat zo is dan is er geen sprake van een illusie en is de maanmiswijzing reëel. Dan is het fenomeen teruggebracht tot een projectieprobleem, de moeilijkheden die men ontmoet bij de weergave van een bol oppervlak in een plat vlak. Dan brengen touwtjes en stokken helemaal geen uitkomst. Volgende week kan het veldwerk uitsluitsel geven.

    • Karel Knip