28 maart 2024

De Maan en de Zon lijken aan de hemel even groot. Toeval?

Ruim een week geleden hadden we een zonsverduistering, waarvan de totaliteit over een smalle strook over de Atlantische Oceaan liep, onder andere recht over de Faroër eilanden. Bij zo’n totale zonsverduistering bedekt de maan de zon, gezien vanaf de aarde. De diameter van de maan is weliswaar 400 keer kleiner dan die van de zon, maar omdat de maan 400 keer dichterbij ons staat dan de zon (gelukkig maar!) is de schijnbare diameter van beiden ongeveer gelijk, zo’n halve graad. Meestal hoor je dan dat dat toeval is. Maar vraag je het aan de Amerikaanse sterrenkundige Steven Balbus (Oxford Universiteit), dan hoor je een heel ander verhaal. In een vorig jaar gepubliceerd artikel komt Balbus namelijk met de stelling dat het niet op toeval berust, maar dat er een link is tussen het fenomeen van totale zonsverduisteringen en het feit dat er intelligent leven op aarde is! Balbus zegt dat een neveneffect van de gelijke schijnbare diameter aan de hemel is dat de getijdewerking van zon en maan vergelijkbaar is. De getijdewerking van de maan is weliswaar drie keer sterker dan die van de zon, maar de gecombineerde getijdewerking van de twee hemellichamen zorgt voor een op- en neergaand patroon van getijden. In navolging van een theorie van Alfred Romer komt Balbus met de stelling dat dankzij de getijdewerking van zon en maan in het Devoontijdperk (420-360 miljoen jaar geleden) bij kleine, geïsoleerd liggende poeltjes, waar eb en vloed zorgden voor wisselende waterstanden, de eerste viervoeters verschenen, de tetrapods.

De getijdewerking tijdens het devoon. Credit: Balbus (2014) 

Zou er maar van één hemellichaam een sterke getijdewerking zijn, dan zou die variatie in waterhoogte minder sterk zijn. Balbus zegt hiermee dat dankzij het feit dat de zon en de maan aan de hemel een gelijke schijnbare diameter hebben en ook een vergelijkbare getijdewerking, wij als evolutionaire nakomelingen van die allereerste viervoeters op aarde rondlopen, een theorie die past binnen het zogeheten antropische principe. Dat laatste stelt dat er een nauw verband bestaat tussen ons menszijn en de eigenschappen van het heelal. Zonder de vergelijkbare schijnbare diameters van zon en maan hadden we geen totale zonsverduisteringen, geen vergelijkbare getijdewerking én ook geen mensen gehad. In het Devoon waren de continenten als gevolg van de platentektoniek anders dan nu, zie de afbeelding hieronder.

De continenten tijdens het Devoon (Credit: Ron Blakey, NAU Geology)

Balbus denkt dat met name langs de kusten van de binnenzee tussen de toenmalige continenten de omstandigheden het meest gunstig waren om de viervoeters tot ontwikkeling te laten komen. Het was volgens hem de combinatie van de gezamenlijke getijdewerking van de zon en maan, de gunstige verdeling van land en zee tijdens het Devoon en de natuurlijke selectie die er toe leidde dat toen de gewervelde dieren van de zee naar het land trokken en zich daar verder ontwikkelden.

Blijft natuurlijk de vraag of het toeval is dat we nu zien dat de maan 400 keer kleiner is dan de zon, maar ook weer 400 keer dichterbij staat en dat we daarom totale zonsverduisteringen kunnen zien. De afstand tussen aarde en maan wordt volgens lasermetingen ieder jaar bijna 4 cm groter, dus als we die recessiesnelheid als constant beschouwen stond de maan tijdens het Devoon dichter bij de aarde, tussen 16.800 en 10.800 km ten opzichte van de huidige afstand. Nou neemt de afstand tussen het aarde-maan systeem en de zon ook toe, met zo’n 15 cm per jaar, dus tijdens het Devoon was niet alleen de maan groter omdat ‘ie dichterbij stond, maar was ook de zon groter, vanwege dezelfde reden. Netto zal die 400-400 verhouding tijdens het Devoon daarom niet veel verschillend zijn geweest – is mijn ruwe schatting. De maan is overigens niet de enige natuurlijke satelliet van een planeet in ons zonnestelsel die tijdens een eclips even groot is als de zon. In de afbeelding hierboven zie je dat er nog drie andere manen zijn die dat hebben: Prometheus en Pandora van Saturnus en Perdita van Uranus. Als je ergens op Uranus zou staan en je zou je in de totaliteitszone van Perdita bevinden, dan zou deze maan precies de zon bedekken. Afijn, de crux van Balbus z’n verhaal is dat wij er niet zouden zijn als de maan en de zon niet dezelfde grootte aan de hemel zouden hebben gehad en als hun gecombineerde getijdewerking niet voor het ontstaan van de geïsoleerd liggende poeltjes zou hebben gezorgd, waar de zeedieren aan land konden komen en zich tot landdieren konden ontwikkelen. In de ogen van Balbus dus géén toeval. Bron: And then there is physics + If we assume + In the Dark.

Share

Comments

  1. Paul Bakker zegt

    Je schrijft:
    “Netto zal die 400-400 verhouding tijdens het Devoon daarom niet veel verschillend zijn geweest – is mijn ruwe schatting.”
    Maar dat is niet waar. De Maan was in die tijd veel groter aan de hemel vergeleken met de Zon. En over een tijdje (ik weet even niet over hoeveel miljoen jaar, maar wel minder dan een miljard) hebben we de laatste totale zonsverduistering. Dan past de Maan nooit meer geheel voor de Zon. Nou ja, nooit…tot de Zon een rode reus wordt.
    De vraag is dus of het toeval is dat wij net in een tijdperk leven waarbij de Maan de Zon n̩t (en soms net niet Рringvormige verduistering) af kan dekken. Ik denk van wel, maar ja, het blijft speculeren.

    Dat verhaal met de poeltjes zou mooi onderuit gehaald kunnen worden als wordt ontdekt dat op Mars ook ooit (microbiologisch) leven is geweest.

  2. Monique zegt

    Ik heb wat info over die namen opgezocht. Ik vond het volgende over Prometheus en Pandora (van Saturnus)

    Prometheus – Die van te voren inziet, de voorzichtige. Hij ontstal Zeus het vuur om dit aan de mens te geven, die hij zelf gevormd had. Zeus strafte de mens door Pandora te zenden en Prometheus werd aan een rots geketend. Een adelaar vrat zijn steeds weer aangroeiende lever weg. Men moet hem beschouwen als een symbool van de schepping van de beschaving.

    Pandora РZeer schone Рvrouw. Uit wraak tegen Prometheus, die het vuur uit de hemel gestolen had, werd zij op last van Zeus door H̬phaistos geschapen uit aarde en water en ten geschenke gegeven aan de broer van Prometheus, Epimetheus. Door haar verstand en schoonheid zou zij de ellende onder de mensheid moeten brengen. Zij bracht naar de aarde een doos mee, die alle denkbare rampen bevatte.Toen zij uit nieuwsgierigheid het deksel oplichtte, ontsnapten ze en verspreidden zich over de aarde; slechts de hoop bleef achter.

    En over Perdita (van Uranus)

    Perdita – Verloren vrouw 🙁

    Wat heeft de mens toch een mazzel gehad! Toeval?

  3. Sorry, maar wat een kolder verhaal.

    Alsof het verschil had gemaakt als de Maan een stuk groter of kleiner was, of de Zon groter of kleiner was. Of de Maan wat verder weg of dichterbij stond. Het enige van belang is dat! we een Maan hebben die met de getijden die het veroorzaakt, een dynamische oceaan krijgen. Mineralen worden naar de oceaan gebracht, het water is in beweging, chemie krijgt een duwtje in de rug.

    Leven was al ontstaan, zo’n 3,5 miljard jaar eerder. Meercellig of gecompliceerd leven ook. Maar viervoeters, nee dat komt door het toevallige samenspel van Zon en Maan. Nou weerwolf, kom er maar in met volle Maan, want je past er goed bij 🙂

    En dan ook nog een plot met maar liefst nog 3 manen (van de 182?) die hetzelfde effect kunnen vertonen. Dat bewijst ook een boel want op Saturnus en Uranus stikt het ook van de viervoeters.

  4. Stoerecurry zegt

    Ik vindt het nogal logisch dat deze op dezelfde afstand van elkaar staan. We zijn al miljarden jaren bezig een evenwichts-situatie te creeren. Dan is het toch logisch dat de maan een positie opzoekt, waarbij hij niet wegvliegt door de centrifugaalkracht en wordt aangetrokken door de aarde? Dan is het toch ook niet vreemd dat wij als aarde procentueel dezelfde positie opzoeken tov de zon? Zwaartekrachtwet leert ons immers : Zwaartekracht = Constante * ((massa1 * massa2) / afstand)

    • Enceladus zegt

      Nou, volgens mij is er niks logisch aan hoor. Het is toch bekend dat de Maan feitelijk al miljarden jaren bezig is te ontsnappen? Zoals eerder gememoreerd staat ze over 600 miljoen jaar al zo ver weg dat het gedaan is met totale zonsverduisteringen. M.a.w.: ze beweegt nog steeds van ons af. Ik weet overigens niet wat eerder komt: definitieve ontsnapping van de Maan, of geroosterd of zelfs opgevreten worden door de zon als die aan haar einde komt. Misschien weet een van de kenners alhier dat?

      groet,
      Gert (Enceladus)

      • Waarschijnlijk komt WW3 het eerst 🙂

        Ik stem voor jou Gert…ik denk dat het enige logische is, dat de Maan in het vlak van de Aarde-Zon terecht is gekomen (of daar is ontstaan vanaf het begin)

  5. Stoerecurry zegt

    De zon heeft nog 5 miljard jaar te gaan, voordat deze een rode reus wordt. En de afstand van de maan varieert inderdaad, maar de tijd moet nog uitwijzen of dit een variatie betreft of dat deze inderdaad van ons verwijdert.

    • Volgens mij is het langer worden van de dagen een resultaat van het verder weg kruipen van de maan. In het begin van de aarde waren dagen iets van 6 of 8 uur en nu dus al de bekende 24 en dit wordt langer naarmaten de maan verder weg komt te staan.

      • Inderdaad……de getijdenwerking heeft als gevolg dat de Maan continue energy pikt van de Aarde. Daardoor worden onze dagen langer, en is de Maan langzaam naar een hogere baan aan het verhuizen. De omlooptijd van de Maan blijft echter gelijk, en daardoor zal het vroeg of laat een te hoge snelheid hebben en “uit de bocht vliegen”

  6. @Paul Ja, over die 400/400 verhouding zal je gelijk hebben. De maan zal vroeger groter hebben geleken dan de zon. Maar het blijft complex hoeveel, want vroeger stonden ook aarde + maan dichter bij de zon en de recessiesnelheid van 15 cm per jaar is bijna 4x groter dan de snelheid waarmee de maan van de aarde verwijdert. Aan de andere kant staat de zon veel verder weg dan de maan, dus heeft de recessie van aarde + maan van de zon minder invloed op de schijnbare grootte dan de recessie van de maan van de aarde. Andere factor: was de zon tijdens het Devoon niet fysiek kleiner? Dan over die poeltjes; het idee van Balbus en Romer is niet dat in die poeltjes microbacterieel leven ontstond, maar dat dáár het zeeleven voor het eerst transformeerde tot landleven.
    @K.J. Je hebt het over de drie andere manen die ook de zon volledig kunnen bedekken en dat je daar op Uranus en Saturnus dan ook viervoeters zou verwachten. Maar Balbus’ z’n verhaal gaat niet zozeer over het bedekken van de zon tijdens een verduistering, maar over de gecombineerde getijdewerking van zon en maan. De getijdewerking van de drie kleine maantjes bij Saturnus en Jupiter is véél te klein om een vergelijkbare situatie als op de aarde te krijgen – los van dat deze planeten geen rotsachtige planeten zijn.

    • I know…..ik stang een beetje. De strekking van mijn verhaal is dat de getijden veroorzaakt door de Maan wel belangrijk is en was. En dat een “gecombineerde getijdewerking van zon en maan” daar niets aan toe zal voegen. Technisch gezien is er wel een gecombineerde getijdewerking, maar ik blijf het onzin vinden om dat dan te linken aan “dat er een link is tussen het fenomeen van totale zonsverduisteringen en het feit dat er intelligent leven op aarde is!” Anders gezegd, zonder die gecombineerde getijdewerking had onze wereld er exact hetzelfde uit gezien.

  7. “Het Antropische Principe”

    Een leuk idee, waar je niet te ver in door moet slaan.
    Uiteraard is de ontwikkeling van de mens (en alle andere soorten op Aarde) afhankelijk geweest van de omstandigheden die hier waren.

    Zonder een planeet, zonder atmosfeer, zonder de aanwezigheid van Koolstof, Zuurstof en Waterstof zouden wij niet zijn geworden wie we zijn. Met veel meer radioactiviteit in de bodem zouden wij anders zijn geworden dan hoe we nu zijn… misschien waren we er dan helemaal niet.
    Als onze planeet niet in de ‘Goldlock’-zone had gezeten….
    Als onze planeet geen vloeibaar water kende, of juist alleen maar…

    Indien de maan niet de (werkelijke) dichtheid van 3,34kg/liter, maar 13,6(Hg) of 18,9(U) zou hebben, bij een zelfde totale massa, zou het volume van de maan kleiner zijn.
    – Het effect op eb en vloed zou dan nog met zo groot zijn als dat het nu is. Het leven zou zich net zo hebben ontwikkeld als in de werkelijkheid.
    – Maar een Zonsverduistering zou in heel de Aardse geschiedenis/prehistorie nooit meer dan een ringvormige verduistering zijn geweest….
    Het lijkt mij dat in dit geval Het Antropisch Principe onzin is.

    De mens en H.A.P. verhouden zich tot elkaar als het Kip en Ei.**
    Als je te ver doordraaft met H.A.P. kom je vanzelf uit bij I.D.

    Groet, Paul

    **
    Heeft de mens H.A.P. bedacht , of heeft dat principe de mens bedacht / mogelijk gemaakt. 😕

Laat een antwoord achter aan K.J. Reactie annuleren

*