Viten

Fullmånen er en illusjon

  • Erik Nord
    Erik Nord
    dr.philos

Her ruver fullmånen over Nordmarka i januar i år. Men vent nå litt. Er det egentlig en fullmåne? Foto: Håkon Mosvold Larsen / NTB

For det blotte øye virker den hel. Men synet kan bedra.

Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Omtrent én gang i måneden fremstår Månen som en trillrund skive på himmelen. Kalendere, nettsteder og massemedier forteller oss at da ser man fullmåne overalt på Jorden.

Fullmånen er vakker og kaster både nyttig og romantisk lys. Det samme kan imidlertid sies om Månen i døgn rett før og etter fullmånetidspunktet. Hva er det som gjør at fullmånen likevel langt overgår nesten-fullmånene i status?

Svaret ligger trolig i at «nesten slår ingen mann av hesten». Fullstendighet og perfeksjon synes å ha en egenverdi for de fleste, enten det er snakk om menneskelige prestasjoner eller naturfenomener.

Opplevelsen av fullmånen som fullkommen, er drevet dels av synsinntrykket: Måneskiven ser ut som en full sirkel.

Men opplevelsen er også drevet av «viten». Man har lært at ved fullmåne er hele måneflaten man kan se, opplyst av Solen og at Månen følgelig er uten mørke områder, eller mørk «skalk».

Men barnelærdommen er feil. De aller fleste fullmåner er ikke fulle.

Erik Nord er tidligere forsker ved Folkehelseinstituttet og professor emeritus i helseøkonomi ved UiO. Da han som legmann nylig spurte astrofysikere om ikke «fullmåner» som regel er ufullkomne, fikk han bekreftet antagelsen, men ble overrasket over å få vite at temaet ikke var viet mye oppmerksomhet i faglitteraturen. En utvidet utgave av denne originalartikkelen, med diverse tabeller, er under planlegging for et norsk og et engelsk fagtidsskrift.

Synlig fra mange steder

Her burde jeg kanskje stanse og lytte til salig Henrik Ibsen, som advarte mot å ta fullmånen fra et gjennomsnittsmenneske. Imidlertid har denne fortellingen en lykkelig utgang, så jeg fortsetter.

Figur 1: Månens bane rundt Jorden har en helling på fem grader i forhold til Jordens bane rundt Solen. Grafikk: Maria Hammerstrøm

Først en god nyhet: Det heter ofte at for å se Månens forside opplyst uten mørk skalk, må man befinne seg i en rett linje mellom Solens og Månens sentrum.

Betingelsen er heldigvis ikke fullt så streng. På grunn av sin størrelse lyser Solen opp litt mer enn halvparten av Månen. Samtidig ser en enkeltperson alltid litt mindre enn halvparten av Månen, på grunn av månekulens krumning.

Solen lyser altså opp litt mer enn det en enkeltperson kan se. Dermed kan personen flytte seg et godt stykke unna senterlinjen mellom Solen og Månen og fremdeles se en fullmåne.

For eksempel hvis Jordens sentrum ligger akkurat på senterlinjen mellom Solen og Månen, er «slingringsmonnet» for å se fullmåne pluss/minus 33,3 breddegrader (regnet fra ekvator). I andre situasjoner er slingringsmonnet enda større.

På den annen side: Anta at man, i tilfellet med Jordens sentrum akkurat på senterlinjen mellom Solen og månen, befinner seg mer enn 33,3 breddegrader unna ekvator. Da vil man se Månens opplyste del så mye ovenfra eller nedenfra at man blir eksponert for en mørk skalk.

Med dette som bakteppe kan vi se nærmere på:

  1. Månens bane rundt Jorden.
  2. Tre ulike lyssoner på baksiden av Jorden.
  3. Vurdere påståtte fullmåner i ulike lyssoner.

1. Månens bane

Jorden går rundt Solen i det vi kaller ekliptikkplanet. Hvis Månen hadde gått rundt Jorden i det samme planet, ville det ha vært total måneformørkelse hver eneste gang Månen kommer på baksiden av Jorden, det vil si 12–13 ganger i året.

Men Månens bane har en vinkel på ca. fem grader til ekliptikkplanet. Dette er illustrert i figur 1. Månens høyde over eller under ekliptikkplanet varierer fra gang til gang når Månen passerer bak Jorden.

Bare når Månens høyde på baksiden er svært lav, kommer Månen i jordskyggen. Da blir det måneformørkelse.

2. Lyssoner

Figur 2: Det finnes tre ulike lyssoner bak Jorden. Full solbelysning, lysdempet sone og jordskyggen. Grafikk: Maria Hammerstrøm

Figur 2 viser tre ulike lyssoner på baksiden av Jorden. I lyseblå sone er det full solbelysning. I lysdempet sone, i astronomifaget noe misvisende kalt «halvskyggen», synes en del av Solen. Her er det dempet sollys.

Den synlige delen av Solen blir mindre jo lenger inn i lysdempet sone man beveger seg, og lyset blir svakere.

I jordskyggen (kalt «helskyggen») er det ikke noe direkte sollys, bare svakt lys som skyldes at solstråler som går gjennom jordatmosfæren, bøyes inn bak Jorden.

3. Månen i ulike lyssoner

Figur 3: Her ser du fire forskjellige «fullmåner». M4 er den eneste som er en «fullkommen fullmåne». Grafikk: Maria Hammerstrøm

I de fleste tilfeller går Månen så høyt over eller under ekliptikkplanet på baksiden av Jorden at den passerer over eller under lysdempet sone. M1 på figuren er et eksempel på dette.

Enhver på Jorden vil se M1 så mye nedenfra at hen blir eksponert for en mørk skalk på undersiden. I løpet av to år er 20 av 25 «fullmåner» av typen M1.

I noen få tilfeller er Månen i svært liten avstand fra ekliptikkplanet på baksiden av Jorden. Da kommer den inn i jordskyggen (se M2). Her er det mulig å se Månen uten mørk skalk.

Men Månen er helt eller delvis formørket, så noen fullmåne i vanlig forstand er den ikke. Og hvis f.eks. Kampala i Uganda er på senterlinjen mellom sol og måne og følgelig har helt full måne, har Månen skalk i Cape Town, litt større skalk i Oslo og enda litt større i Tromsø. Ca. 3 av 25 «fullmåner» er av det formørkede slaget.

Fullverdig fullmåne

I et tredje scenario befinner Månen seg halvveis i lysdempet sone (se M3). Også da kan Månen sees uten mørk skalk.

I ytre del av lysdempet sone får Månen dessuten så mye sollys at den for det blotte øye ikke skiller seg fra en måne utenfor lysdempet sone. Denne månen kan fortjene betegnelsen «ekte fullmåne».

Men i løpet av to år utgjør den bare 5 av 25 offisielle «fullmåner» (herunder tre tilfeller da Månen er på vei til eller bort fra jordskyggen). Og igjen: For alle som befinner seg langt fra senterlinjen mellom Sol og Måne, har også denne månen en mørk skalk.

Det gjenstår en fjerde situasjon, som bare varer et øyeblikk: Månen tangerer (berører) kanten av lysdempet sone fra utsiden når den passerer bak Jorden (se M4). Dette inkluderer de gangene Månen er på vei inn i lysdempet sone. Månen kan da sees som fullt opplyst og uten mørk skalk.

Dette er vel det nærmeste man kommer en «fullkommen fullmåne». Men den forekommer like over horisonten, med Solen like over horisonten på motsatt side. Den er blekere og mindre skarpt avtegnet enn en måne på nattehimmelen.

Den forekommer dessuten bare to til tre ganger i året og kan hver gang sees fra bare ett enkelt punkt på Jorden i ett enkelt øyeblikk. Sted og tid skifter.

Så her skal man kjenne både sin besøkelsestid og -sted.

Jakten på skalker

Konklusjon: I omkring 90 prosent av alle tilfeller der en person observerer en påstått fullmåne, har Månen en liten mørk skalk.

Ufullkomne «fullmåner» burde kanskje heller kalles «maksmåner». Hyppigheten og ufullkommenheten til maksmåner ser ut til å være et fraværende tema i kalendere, undervisning og offentlig samtale om Sol og Måne.

Kjennskap til de mørke skalkene vil ikke nødvendigvis redusere måneopplevelsene. Kjennskapen kan tvert imot kanskje øke interessen for å observere maksmåner og prøve å se hvor skalkene er.

Skalkene har en tykkelse på høyst 0,4 prosent av Månens radius og kan ikke sees med det blotte øye. Men de kan observeres med enkle teleskop og gode kikkerter. De tykkeste skalkene i inneværende år kan sees 28. mars, 22. august og 20. september.

God skalkejakt!

PS: Takk til matematiker og seniorforsker ved Folkehelseinstituttet Rune Johansen, som har gitt verdifulle kommentarer til utkast av artikkelen.

Manus har vært lest gjennom i ulike versjoner av fagfolk innenfor astrofysikk uten at det har kommet vesentlige innvendinger. Red.anm.

  1. Les også

    Engangsprodukter er dårlige for miljøet. Men holdbare varer er ikke mye bedre.

  2. Les også

    Norske leger: Slik bekjemper vi korona, og dette ønsker vi oss fremover.

Les mer om

  1. Verdensrommet
  2. Månen
  3. Forskning og vitenskap
  4. Viten
  5. Sol