De maan draait wél om zijn as, ook al lijkt dat niet zo. Vanaf de aarde zie je altijd dezelfde kant van de maan, wat veel mensen doet denken dat hij stilstaat. Maar het tegendeel is waar: de maan maakt precies één rotatie om zijn eigen as voor elke keer dat hij de aarde omcirkelt. Dat is geen toeval, maar het gevolg van een natuurkundig verschijnsel dat gebonden rotatie heet.
Wat betekent het dat de maan om zijn as draait?
Een rotatie om de eigen as betekent dat een hemellichaam ronddraait zoals een tol. De maan doet daar ongeveer 27,3 dagen over, precies even lang als zijn omlooptijd om de aarde. Omdat die twee bewegingen in hetzelfde tempo verlopen, wijst dezelfde kant van de maan altijd naar de aarde. Je ziet dus nooit de achterkant, maar dat wil niet zeggen dat de maan stilstaat.
Een goede manier om dit te begrijpen: stel je voor dat jij langzaam om een stoel heen loopt terwijl je de stoel altijd blijft aankijken. Om de stoel steeds in het oog te houden, moet je jezelf voortdurend een beetje draaien. Aan het einde van je rondje heb je dus ook één volledige draai om je eigen as gemaakt, maar iemand die op de stoel zit heeft alleen je gezicht gezien. Zo werkt het bij de maan ook.
Draait de maan om zijn as: het bewijs
Het overtuigendste bewijs is een gedachte-experiment. Stel dat de maan helemaal niet om zijn as zou draaien en dus altijd in dezelfde richting naar de sterren zou wijzen. Dan zou een waarnemer op aarde de maan langzaam zien ronddraaien terwijl hij zijn baan volgt. Na een halve omloop zou je de achterkant zien, na een hele omloop weer de voorkant. Dat is nooit het geval. Omdat we altijd dezelfde kant zien, moet de maan wél meedraaien.
Ruimtemissies bevestigen dit. De Sovjet-ruimtesonde Luna 3 fotografeerde in 1959 voor het eerst de achterkant van de maan. Die beelden toonden een heel ander landschap dan de bekende voorkant: minder grote donkere vlakten (maria) en meer kraters. Dat is precies wat je verwacht als een kant al miljarden jaren nooit direct richting de aarde heeft gekeken.
Waarom draaien de maan en zijn omlooptijd gelijk op?
Dit is geen toevalligheid. Het verschijnsel heet getijdenwerking of getijdenvergrendeling (tidal locking in het Engels). De aarde oefent een zwaartekrachtaantrekkingskracht uit op de maan, en die kracht is aan de aardkant van de maan iets sterker dan aan de verre kant. Die ongelijkheid veroorzaakte over miljoenen jaren een soort remming op de rotatie van de maan, totdat zijn draaisnelheid precies gelijk was aan zijn omloopsnelheid. Sindsdien is hij vergrendeld in dit ritme.
Dit patroon is overigens niet uniek voor de maan. Veel manen in ons zonnestelsel zijn op dezelfde manier vergrendeld met hun planeet. Zelfs Pluto en zijn maan Charon draaien zo gesynchroniseerd dat ze elkaar altijd dezelfde kant laten zien.
Is de achterkant van de maan altijd donker?
Dit is een veelgemaakte vergissing. De achterkant van de maan is niet hetzelfde als de donkere kant. De maan heeft dag en nacht, net als de aarde. Tijdens nieuwe maan schijnt de zon volop op de achterkant, terwijl de voorkant die wij zien dan in het donker ligt. De term “dark side of the moon” (bekend van de gelijknamige plaat van Pink Floyd) klopt dus strikt genomen niet: de achterkant is alleen onzichtbaar voor ons, niet permanent donker.
De maan draait dus wél degelijk om zijn as, maar precies in hetzelfde tempo als hij om de aarde heen gaat. Dat is de reden dat je van op aarde nooit de achterkant te zien krijgt, tenzij je er met een ruimtesonde naartoe gaat.
