Aardlicht

ASTRONOMEN in Californië zijn erin geslaagd de bewolkingsgraad op aarde af te leiden uit de helderheid van het maanlicht. Om precies te zijn: van het maanlicht dat door het donkere deel van de maan wordt uitgezonden. Een paar bladzijden terug in deze bijlage is daarover een bericht te vinden dat steunt op een artikel in Science.

Het staat daar wat behoedzamer, maar het komt er op neer dat het donkere deel van de maan minder donker is als er hier op aarde op de juiste plaats veel wolken hangen. Vijftien jaar lang nam de bewolking almaar af, maar de laatste vijf jaar neemt-ie weer toe. Dat staat er eigenlijk. Even dachten de Californiërs dat ze een 11-jarige cyclus, een zonnevlekkencyclus, in de bewolking op het spoor waren, maar dat was een abuis.

Velen zijn zich er niet eens van bewust dat het donkere deel van de maan, het deel dat niet rechtstreeks door de zon beschenen wordt, regelmatig te zien is. Toch is het elke maand wel een dag of zes, zeven het geval. Twee dagen na nieuwe maan, als de wassende maan 's avonds als een smalle sikkel boven de westelijke horizon staat, straalt tussen de armen van het sikkeltje een zwak schijnsel. Dat is het `asgrauwe licht': de oude maan in de armen van de nieuwe. Twee of drie dagen later, als de maan in het eerste kwartier raakt, wordt het dan al afgezwakte schijnsel overstraald door het lichte maandeel. Een paar dagen vóór nieuwe maan gebeurt 's ochtends iets vergelijkbaars in omgekeerde volgorde.

Het donkere deel van de maan is zwak verlicht omdat het beschenen wordt door het verlichte deel van de aarde. Steevast wordt Leonardo da Vinci genoemd als degene die dat als eerste vaststelde. Toch is het ondenkbaar dat `de oude Grieken' dat niet al veel eerder bedacht hadden. De Grieken hadden een heel redelijke ruimtelijke voorstelling van het zonnestelsel en maakten zelfs een schatting van de grootte van de aarde. Maar van da Vinci is een verklarende maanschets bewaard gebleven.

De schijngestalten van maan en aarde zijn altijd complementair. Als de maan `nieuw' is (dus onzichtbaar vlak bij de zon staat) is de aarde vanaf de maan gezien geheel vol. Is de maan voor ons `vol' dan is de aarde vanaf de maan gezien nieuw en onzichtbaar. Een intrigerende wetmatigheid waarvoor zo te zien niets anders nodig is dan dat de zon voldoende ver weg staat maakt dat bewoners van twee voldoende naburige bollen elkaars bol altijd in tegengestelde fase zien. Hoe fijner het maansikkeltje dat we hier vanaf aarde zien, hoe voller tegelijk de aarde op de maan. En omdat de aarde een stuk groter is dan de maan kan een volle aarde de maannacht flink ophelderen.

Maan en aarde zijn in meer zaken elkaars tegenpool. Wij zien hier vanaf de aarde altijd maar één kant van de maan, maar op de maan zelf krijgt men de gehele aarde te zien en zelfs elke dag binnen 24 uur. Daarbij blijft de op dat moment bestaande typische schijngestalte van de aarde praktisch gehandhaafd. De conclusie is daarom dat het asgrauwe licht steeds door een ander deel van de aarde wordt opgewekt en zo kan men dus, door maar voldoende lang naar de `aardschijn' te kijken, een uitspraak doen over het reflecterend vermogen van de hele aarde.

Valt te achterhalen door welk deel van de aarde op een willekeurig moment de `aardschijn' voornamelijk wordt opgewekt? Jazeker. Wie het heel precies wil doen belandt diep in de boldriehoeksmeting, maar met een klein modelletje van de aarde komt men een heel eind. Een pingpongbal met een satéstok erdoor is een goed hulpmiddel. Teken voor het overzicht een evenaar en wat meridianen. Bedenk dat de aardas ten opzicht van de aardbaan 23 graden uit het lood staat, dat maanbaan en aardbaan praktisch samenvallen en dat de noordpool deze dagen (bijna midzomer) volop in de zon ligt. Verder: dat de aarde van west naar oost draait en dat we het asgrauwe licht 's avonds goed te zien krijgen als de zon net onder is. We zijn dan net de schaduwzone ingedraaid.

Neem voor het gemak aan dat de maan nog nagenoeg in de richting van de zon staat en het wordt duidelijk: het asgrauwe licht komt van Midden- en Zuid-Amerika en wat oceaanwater er omheen. Kijken we 's ochtendsvroeg twee of drie dagen voor nieuwe maan naar het asgrauwe licht dan zien we de weerkaatsing van Aziatisch Rusland en omgeving.

Midden in de winter komt het asgrauwe licht 's avonds vooral van Midden- en Noord-Amerika. Omdat daar dan veel sneeuw ligt is het schijnsel 's winters sterker dan 's zomers. Dat beweerde althans de astronoom Camille Flammarion in zijn beroemde werk `Astronomie populaire' uit 1879. Het boek is hier jaren later vrijmoedig vertaald door dr. B.C. Goudsmit, dus het kan ook een toevoeging van Goudsmit zijn. Wie zich een ruimtelijke voorstellingmaakt van het samenspel zon-aarde-maan stelt vast dat het onzin is. Het besneeuwde deel van Noord-Amerika wordt vanaf de maan perspectivisch zeer verkort gezien. De extra bijdrage aan de lichtweerkaatsing is maar miniem.

Minnaert is in deel één van zijn `De natuurkunde van `t vrije veld' veel behoedzamer. De variaties in de sterkte van het asgrauwe licht schrijft hij toen aan de afwisseling van zee en land en aan de bewolking. Het Science-artikel toont aan dat bewolking de doorslag geeft. (Intrigerend is Minnaerts laconieke opmerking: `Maar ook hier schijnt een invloed van de zonsaktiviteit merkbaar.' Hij voegt er niets aan toe.)

Het interessantst is deze opmerking van de tandem Flammarion/Goudsmit: `Voordat Australië ontdekt was, hadden de astronomen reeds vermoed, dat daar vast land moest wezen, omdat het licht, daarvan naar de maan teruggekaatst, te helder scheen, dan dat het door terugkaatsing van den oceaan kon veroorzaakt zijn.' De vraag is: wèlke astronomen hadden dat vermoed. Vanaf West-Europa tot aan het Midden-Oosten krijgt men nooit asgrauw licht te zien dat (voornamelijk) uit de hoek van Australië komt. Dat kan niet. Misschien waren het Indische of Chinese astronomen die deze briljante waarneming deden. Waarschijnlijker is dat Flammarion of Goudsmit het uit hun duim zogen.