Wie vanavond vlak na zonsondergang, bij helder weer, de oostelijke horizon in ogenschouw neemt, kan een bijzonder astronomisch verschijnsel waarnemen: het opkomen van een totaal verduisterde maan. Ongeveer drie kwartier later begint de roodgekleurde maan langzaam uit de kernschaduw (umbra) van de aarde te treden, een uurtje later is de maan helemaal uit de kernschaduw en nog een uurtje later is de maan ook uit de bijschaduw (penumbra) en prijkt zij als een heldere volle maan aan de hemel. Meer details hierover onderaan dit blogje.

Zons- en maansverduisteringen kort uitgelegd

Zoals bekend treden zons- en maansverduisteringen alleen op tijdens nieuwe maan of volle maan. Echter, niet elke nieuwe maan leidt tot een zonsverduistering en niet elke volle maan leidt tot een maansverduistering. Omdat de maanbaan een kleine hoek (ca. 5°) met de schijnbare zonsbaan (ecliptica)noot In oude Nederlandse astronomische en scheepvaartkundige werken ook wel de taankring of taanrond genoemd. maakt, gaat de maanschaduw bij nieuwe maan meestal boven of onder de aarde langs, terwijl bij volle maan de aardschaduw evenzo meestal boven of onder de maan langs gaat.

Twee keer per jaar is er echter een periode wanneer dit wel gebeurt: namelijk als zowel de maan en de zon zich nabij een van de twee maanknopennoot De twee tegenover elkaar gelegen punten op de ecliptica die de snijlijn van de baanvlak van de maan met die van de zonsbaan markeren. De klimmende knoop wordt vaak als de drakenkop aangeduid en de dalende knoop als de drakenstaart. bevinden. Omdat de knopenlijn in een periode van ongeveer 18,6 jaar langzaam langs de ecliptica terugloopt, vallen de verduisteringsseizoenen elk jaar ongeveer 19 dagen eerder in de kalender plaats.

Tijdens elke verduisteringsseizoen (ook wel eclipsseizoen genaamd) zijn er twee of drie verduisteringen (een of twee van de maan en een of twee van de zon) maar de zichtbaarheid hiervan hangt sterk af van de locatie van de waarnemer. Zo zal de zonsverduistering die op 21 september aanstaande plaatsvindt alleen op het zuidelijk halfrond zichtbaar zijn.

In het bovenstaande diagram zijn enkele wetmatigheden van verduisteringen duidelijk zichtbaar. Zo herhalen zons- en maansverduisteringen zich elke maanjaar (twaalf maanmaanden ofwel 354,37 dagen) voor vier (of soms vijf) maanjaren op een rij. Langs een horizontale lijn in de diagram zie je verduisteringen die precies één Metonse cyclus van negentien zonnejaren uit elkaar liggen. Met deze eclipscyclus kan je vier of vijf verduisteringen op een rij voorspellen die nagenoeg op dezelfde kalenderdag vallen.

Nog beter werkt de Saroscyclus waarmee verduisteringen voorspeld kunnen worden die achttien jaar en tien (of elf) dagen uit elkaar liggen (in het diagram is dit een bijna horizontale lijn die iets naar beneden loopt). Met deze cyclus, die al bij Babylonische astronomen bekend was, kunnen verduisteringen vele eeuwen ver in de toekomst voorspeld worden.

Meer over eclipscycli vind je hier.

Al in de Oudheid waargenomen

Zons- en maansverduisteringen zijn al vanaf de oudste historische tijdperken waargenomen en werden meestal als onheilstekens beschouwd, zelfs in latere perioden toen sterrenkundigen ze precies wisten uit te leggen en te voorspellen.

Uit oude teksten zijn talloze zons- en maansverduisteringen bekend en wat betreft de Griekse en Latijnse bronnen is de Spezieller Kanon der Sonnen- und Mondfinsternisse (1899) van de Oostenrijkse astronoom en kalenderdeskundige Friedrich Karl Ginzel nog altijd zeer bruikbaar.noot De hierin opgenomen kaarten zijn verouderd maar Ginzel geeft voor elke gerapporteerde verduistering uitgebreide verwijzingen naar de antieke bronnen. Waarnemingen van zons- en maansverduisteringen in Assyrische en Babylonische spijkerschriftteksten zijn door de Zwitserse statisticus Peter J. Huber en de Italiaanse wetenschapshistoricus Salvo De Meis verzameld en geanalyseerd in Babylonian Eclipse Observations from 750 BC to 1 BC (2004).

Uit dit omvangrijk materiaal is één maansverduistering bekend die destijds veel indruk moet hebben gemaakt omdat ze kort voor een zeer belangrijke historische gebeurtenis plaatsvond.

Gaugamela

Tien dagen vóór het treffen van het leger van Alexander de Grote met dat van de Perzische koning Darius III Codomannus bij Gaugamela, vond een totale maansverduistering plaats. Deze verduistering, die volgens de proleptische juliaanse kalender op 20/21 september 331 v.Chr. plaatsvond, is bekend uit Babylonische, Griekse en Romeinse teksten.

Een summier verslag is te vinden in de Astronomische Dagboeken die vele eeuwen lang in Babylon werden bijgehouden. Op de veertiende dag van de maand Ulūlū (september/oktober) in het vijfde jaar van koning Darius III meldt een kleitablet dat helaas zwaar is beschadigd:

… [maans]verduistering, in zijn geheel bedekt …
… tijdens de verduistering [verspreidden] dood en ziektes zich over het land.

Gedetailleerder is het verslag in de Anabasis van Arrianus die de gebeurtenis als volgt beschreef:

Er was een bijna totale maansverduistering en Alexander bracht offers aan de Maan, en aan de Zon en de Aarde, die beschouwd worden als de veroorzakers van dit verschijnsel. [Alexanders ziener] Aristandros meende dat de verduistering van de maan gunstig was voor Alexander en de Macedoniërs en dat de slag nog die maand zou plaatsvinden, en dat de resultaten van de offers wezen op een overwinning voor Alexander.noot Arrianus, Anabasis 3.7.6; vert; Simone Mooij.

…

Zo was de afloop van die slag, in de maand Pyanepsion, tijdens het archontaat van Aristofanes in Athene. En de voorspelling van Aristandros, dat Alexander zou strijden en overwinnen in dezelfde maand waarin de maansverduistering optrad, was uitgekomen.noot Arrianus, Anabasis 3.15.7; vert; Simone Mooij. De veldslag vond overigens plaats in de maand die de Atheners Boödromion noemden.

Nog uitgebreider is het verslag Quintus Curtius Rufus in zijn Geschiedenis van Alexander de Grote:

Tijdens de eerste wacht verborg de verduisterde maan eerst haar schittering, daarna werd al haar licht bezoedeld met de kleur van bloed, zodat de manschappen, al bezorgd om het aanstaande, beslissende gevecht, werden gegrepen door intens religieus ontzag en vervolgens door een soort angst. Ze klaagden dat ze tegen de wil der goden waren gesleept naar de uiteinden van de aarde, waar de rivieren onbenaderbaar waren, waar de hemellichamen hun schittering niet hadden, waar ze eenzame woestijnen moesten doorkruisen. … De situatie dreigde te escaleren tot muiterij, toen Alexander, die nergens bang voor was, de generaals en de hogere officieren gelastte om allemaal naar het koninklijke paviljoen te komen, waar de Egyptische waarzeggers, die hij beschouwde als de bekwaamste interpretatoren van hemel en sterren, uitleg zouden geven.

Hoewel die heel goed wisten … dat de maan een verduistering ondergaat als zij in de aardschaduw verdwijnt op het moment waarop ze geheel door de zon is bedekt, onderwijzen zij het gewone volk niet de kennis die zij zelf bezitten. Ze verklaarden dat de zon de Grieken vertegenwoordigde en de maan de Perzen, en dat wanneer de maan verduisterd werd, dit een voorteken was van nederlaag en bloedbad voor die volkeren. Ze somden oude voorbeelden op van Perzische koningen die, na een maansverduistering, hadden gestreden zonder de gunst van de goden. Niets beïnvloedt de gewone massa effectiever dan bijgeloof.noot Curtius Rufus, Alexander 4.10.

Lengtebepaling in de Oudheid

Omdat de fasen van een maansverduistering dezelfde zijn voor alle waarnemers die de maan waarnemen, kunnen deze gebruikt worden voor het bepalen van het verschil tussen de geografische lengten van twee locaties. Een gemeten verschil in lokale tijd van bijvoorbeeld een uur komt overeen met een lengteverschil van 15°.

Ook de maansverduistering bij de slag bij Gaugamela is hiervoor gebruikt. Ptolemaios van Alexandrië bericht namelijk in zijn Geografienoot Ptolemaios, Geografie 1.4. Voor een Engelse vertaling, zie J. Lennart Berggren & Alexander Jones, Ptolemy’s Geography: An Annotated Translation of the Theoretical Chapters (Princeton/Oxford: Princeton University Press, 2000), pp. 29-30 & 62-63. dat de verduistering in Arbela (huidige Erbil) in het vijfde uur van de nacht plaatsvond en in Karthago in het tweede uur van de nacht.noot Hieruit volgt een lengteverschil tussen deze twee plaatsen van 45°, het feitelijke lengteverschil is echter ongeveer 34°. De fase van de verduistering wordt niet door Ptolemaios genoemd, maar het betreft waarschijnlijk het midden ervan. Ook Plinius de Oudere noemt deze maansverduistering, met hetzelfde tijdstip voor Arbela, maar ook dat deze in Syracuse verduisterd was bij de opkomst van de maan (ofwel zonsondergang).noot Plinius de Oudere, Natuurlijke Historie 2.180.

Omdat de geografische positie van een locatie bepalend is voor de berekening van de gebedsrichting naar Mekka (qibla) is deze methode ook door islamitische astronomen toegepast voor het bepalen van het lengteverschil van diverse steden met Mekka. De Perzische all-round wetenschapper Abū Raiḥān al-Bīrūnī behandelde deze methode uitgebreid in zijn Kitāb taḥdīd nihāyāt al-Amākin waarin hij de resultaten van diverse lengtebepalingen beschreef.

Ook in Europa werd deze methode tot het einde van de zeventiende eeuw veelvuldig toegepast toen nieuwe en nauwkeurigere methoden zoals het waarnemen van de eclipsen van de binnenste maantjes van Jupiter en de uitvinding van de scheepschronometer het overbodig maakte.noot Jamal Ali, The Determination of the Coordinates of Positions for the Correction of Distances between Cities (1967).

Vanavond

De precieze omstandigheden van de maansverduistering van zondagavond kan via verschillende websites opgezocht worden, zoals de omvangrijke eclipswebsite van Fred Espenak of die van de Laboratoire Temps Espace (Observatoire de Paris).

De omstandigheden voor Nederland (en meer specifiek voor Utrecht) kunnen als volgt worden samengevat (alle tijdstippen in Midden-Europese Zomertijd; de eerste drie zijn niet zichtbaar):

Begin van de bijschaduwverduistering (P1)	17:28
Begin van de partiële verduistering (O1)	18:27
Begin van de totale verduistering (T1)	19:31
Zonsondergang	20:11
Opkomst verduisterde maan	20:11
Midden van de verduistering (M)	20:12
Einde van de totale verduistering (T2)	20:53
Einde van de partiële verduistering (O2)	21:57
Einde van de bijschaduwverduistering (P2)	22:55

De tijdstippen van zonsondergang en maanopkomst zullen in het oosten van het land enkele minuten eerder optreden en in het westen van het land zullen deze enkele minuten later zijn.

Omdat de zon maar net is ondergegaan als de maan opkomt kan het lastig zijn om de verduisterde maan vlak boven de horizon te zien. Het is daarom raadzaam om ook een verrekijker mee te nemen om zo het verschijnsel beter waar te nemen.

[Een gastbijdrage van Rob van Gent, die alles weet over historische sterrenkunde. Dank je wel Rob!]