in oktober 2017 viert Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) honderd dagen van het verzamelen van wetenschappelijke gegevens op de maan. Honderd maandagen. Dat zijn 100 mogelijkheden om veranderingen van nacht tot dag te observeren, het oppervlak onder verschillende Zonhoeken te fotograferen, stijgende en dalende temperaturen te meten, en de manier te bestuderen waarop bepaalde chemicaliën reageren op onder andere het dagelijkse licht en de temperatuurcyclus. Maar je vraagt je misschien af…
Wat is een maandagname?
Wat bedoelen we als we zeggen dat LRO al 100 maandagen op de maan is? Het korte antwoord is dit: een dag is de tijdsduur tussen twee middaguren of zonsondergangen. Dat is 24 uur op aarde, 708,7 uur (29,53 aardse dagen) op de maan. We kunnen een dag zien voorbijgaan op de maan door te kijken naar de maan-lange cyclus van fasen, en vanaf 16 oktober 2017, LRO heeft deze cyclus 100 keer bekeken sinds de start van haar exploratie en wetenschappelijke missie op 15 September 2009.maar zoals vaak gebeurt in de astronomie, is de situatie eigenlijk iets ingewikkelder. Het probleem begint met het vastleggen van een definitie van het woord dag.
op een bepaalde plaats op aarde is een lokale zonnedag de tijd die de zon nodig heeft om terug te keren naar hetzelfde punt aan de hemel. Om preciezer te zijn definiëren we een lijn aan de hemel, de meridiaan, die tussen PAL Noord en pal zuid loopt en door het zenit (het rechte punt) loopt. Lokale middag is de tijd waarop de zon gecentreerd is op de meridiaan, en een lokale zonnedag is de tijd tussen twee opeenvolgende lokale middaguren.
De lengte van dit soort dagen varieert het hele jaar door. Momenteel kan het maar liefst 21 seconden korter of 29 seconden langer zijn dan 24 uur. Deze variatie is te wijten aan de excentriciteit van de baan van de aarde (de baan is een ellips, geen cirkel), en de schuinheid van de ecliptica (de as van de aarde is gekanteld ten opzichte van zijn baan).om ervoor te zorgen dat we onze klokken niet constant hoeven te resetten, is het handig om een gemiddelde zonnedag te definiëren, Het gemiddelde van de lokale zonnedag over een heel jaar. Een gemiddelde zonnedag is precies 24 uur lang. In feite definiëren we een uur als 1/24 van een gemiddelde zonnedag.
De gemiddelde zonnedag kan niet het gemiddelde over een willekeurig jaar zijn. De excentriciteit en obliquity variëren in de tijd, en vanwege precessie van de equinoxen, het effect van obliquity glijdt door de kalender, afwisselend versterken en het opheffen van het effect van excentriciteit over tienduizenden jaren. De aarde vertraagt ook, voornamelijk als gevolg van getijdeninteracties met de maan.de gemiddelde zonnedag is de theoretische gemiddelde lokale zonnedag, berekend door de excentriciteit, obliquity, precessie en rotatiesnelheid vast te stellen op de waarden op het middaguur in Greenwich, Engeland, op 31 December 1899, met behulp van de theorie van de schijnbare beweging van de zon ontwikkeld door Simon Newcomb in de jaren 1890. We definiëren de lengte van een seconde als een bepaald aantal golven in de straling van een cesium-atoom, en we zeggen dat een gemiddelde zonnedag 86400 van deze Seconden is. Voor historische continuïteit werd het aantal golven zo gekozen dat deze seconde 1/86400 is van de gemiddelde zonnedag die door de theorie van Newcomb wordt gedefinieerd.het concept van een zonnedag kan worden uitgebreid naar andere hemellichamen in het zonnestelsel, waaronder onze maan. Een gemiddelde zonnedag op de maan, een maandag voor kort, is 29.5306 aardse dagen. Lokale maandagen kunnen zelfs meer variëren dan zonnedagen op aarde, meer dan 6 uur korter of 7 uur langer dan het gemiddelde. De 100 maandagen die door LRO in oktober 2017 worden gevierd zijn gemiddelde maandagen.omdat de maan tidaal aan de aarde is gebonden, toont hij de aarde altijd hetzelfde gezicht. Dit betekent ook dat het roteert met dezelfde snelheid als het cirkelt. Een maandag duurt precies zo lang als een volledige baan ten opzichte van de zon. Een maandag correspondeert ook met één volledige cyclus van de fasen zichtbaar vanaf de aarde, dus een maandagis hetzelfde als een synodische maand.
Op dit moment zou het je niet moeten verbazen dat er andere soorten dagen zijn (siderische, bijvoorbeeld) en maanden (anomalistische en draconische, om er twee te noemen). Maar dat is een verhaal voor een andere keer.