De aarde valt niet in enkele lijnen of zelfs enkele bladzijde te beschrijven. Met haar vele rijkdommen en de talloze onderzoeksprogramma's die haar van op aarde en van uit de ruimte onder de loep nemen verdient zij alleen al een eigen wegpage. We kunnen slechts enkele van de duizenden aspecten, de ene al boeiender en interessanter dan de andere, aanraken die dit soort onderzoek opleverde. Geldt daarentegen hetzelfde voor haar enige en unieke natuurlijke satelliet: de maan? 

De vraag is eenvoudig: valt er over de maan eigenlijk nog iets nieuws te schrijven? Al sinds de oudheid wordt deze gelige bol die onze nachten verlicht waargenomen. De oude Grieken waren de eersten die haar afmetingen en afstand tot de aarde probeerden te bepalen. Ze hebben ook in grote lijnen de wetten bepaald die aan de basis liggen van de opeenvolgende fasen van de maan en haar beweging aan de hemel in de loop van een jaar. Aldus werden de eerste maankalenders opgesteld. 

Dankzij de eerste verrekijkers en later telescopen konden astronomen zich pas verdiepen in de studie van het oppervlak van de maan. De Apollo - vluchten hebben op spectaculaire wijze de kennis die de mens van de maan had aangevuld. 
 

Onze blauwe planeet is geologisch erg actief. Ze bezit een naar verhouding erg grote satelliet: de Maan. Het stelsel Aarde-Maan kan dan ook als een dubbelplaneet worden beschouwd. Een maan is een rond een planeet draaiend hemellichaam dat niet onafhankelijk rond de Zon wentelt. De Maan zorgt ook voor een stabilisatie van de helling van de aardas (nu 23°,5). Deze kan met circa 1°,5 schommelen. Op Mars kan de helling van de rotatieas met 20 tot 30 graden veranderen, wat enorme klimaatsveranderingen met zich meebrengt.
Het jaar waarop onze kalender is gebaseerd is het tropisch jaar (365,242 dagen). Het is de gemiddelde tijdsduur waarin de Zon, uitgaande van het lentepunt, de eerstvolgende maal dat lentepunt weer bereikt.

Atmosfeer

De samenstelling van de aardse atmosfeer is eigenlijk een anomalie. Normaal kunnen zuurstof (O2; ca. 21%), stikstof (N2; ca. 77%), kleine hoeveelheden methaan (CH4) en ammoniak (NH3) niet lang samen voorkomen. Zuurstof, methaan en ammoniak worden voortdurend terug aangemaakt door het leven op onze planeet. En dit laatste maakt onze planeet zo uniek. Op Aarde wordt leven zelfs in de meest barre omgeving aangetroffen. Door een broeikaseffect ligt de gemiddelde temperatuur op Aarde rond 15 ºC. Zonder dit broeikaseffect zou dat ongeveer –18 ºC moeten zijn. We hebben echter de laatste honderd jaar de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer enorm verhoogd.
In de onderste laag van de atmosfeer, de troposfeer wordt het weer gemaakt. Dit is grillig, complex en eigenlijk chaotisch, dus haast onvoorspelbaar. Klimaat (de gemiddelde weerssituatie mét extremen over een periode van minstens 30 jaar) is een vaster gegeven alhoewel ook hier drastische veranderingen kunnen optreden, denk aan de ijstijden.
Boven de troposfeer ligt de stratosfeer met de voor leven erg belangrijke ozonlaag (absorbeert een belangrijk deel van de UV-straling van de Zon).

Oppervlak

De Aarde is de enige planeet waar water in zijn drie aggregatietoestanden tegelijk voorkomt: vast (ijs), vloeibaar en damp. Circa 70% van het oppervlak is bedekt met water. De continenten liggen vooral in het noordelijk halfrond; de oceanen in het zuidelijk. Er is op dat vlak dus een duidelijke asymmetrie. De polen zijn bedekt met ijs. Een groot deel van de continenten is bergachtig.

Inwendige

De opbouw van het inwendige is, door onder andere seismologische waarnemingen, goed gekend:

1 de binnenkern (van 6370 km tot 5150 km diep) is vast,bestaat uit ijzer en nikkel en roteert iets vlugger dan de rest van de planeet;

2 de buitenkern (van 5150 km tot 2890 km diep) is gesmolten en bestaat naast ijzer en nikkel ook nog voor ongeveer 10% uit zwavel en/of zuurstof;

3 dan komt de binnenmantel (van 2890 km tot 650 km diep);

4 nu komt een overgangsgebied (van 650 km tot 400 km diep) dat de bron is van de basaltische lava’s;

5 hierboven ligt een 60 km dikke buitenmantel;

6 en als een schil wordt dit alles bedekt door de korst die onder de oceanen 10 km en onder de continenten 50 km dik is.

De lithosfeer is opgebroken in een aantal platen, 8 grote en circa 24 kleinere, die als het ware op de mantel drijven. Nieuwe lithosfeer wordt gevormd bij de midoceanische ruggen. De continenten drijven, vergelijkbaar met ijsbergen. We noemen dit continentendrift. De continenten kunnen over de dunnere oceanische lithosfeer schuiven bij de subductiezones met hun vulkanisme en aardbevingen, denk bijvoorbeeld aan de vuurgordel rond de Stille Oceaan. De Aarde is een meerplatenplaneet die haar warmte vooral door deze platentectoniek verliest. Ook hot spots zijn op onze planeet te vinden, bijvoorbeeld de Hawaiiketen van eilanden.

Magnetisch veld

De Aarde bezit een relatief sterk magnetisch veld, veel sterker dan het veld bij de planeten Mercurius en Mars. Venus bezit geen magnetisch veld. Voor het opwekken van een planetair magnetisch veld is een dynamo vereist. Hiervoor zijn nodig: rotatie, een elektrisch geleidende laag en convectie in die laag. Voor de gedeeltelijk vloeibare kern van de Aarde is de warmte van radioactief verval maar ook onze Maan verantwoordelijk. Door de getijdenwerking blijft een groter deel van de aardkern vloeibaar waar dan door rotatie, zoals bij een dynamo, elektrische stromen worden opgewekt samen met een magnetisch veld. De orientatie van dit veld is in de loop van de geologische geschiedenis herhaaldelijk omgepoold. Dit veld beschermt ons tegen de kosmische stralen en energetische deeltjes door de Zon uitgestoten (de zonnewind). Magnetische stormen, als gevolg van uitbarstingen op de Zon, verstoren het magnetisch veld van de Aarde en zijn verantwoordelijk voor het uitvallen van communicatielijnen, voor pannes in elektriciteitscentrales en poollichten.

  De Maan

Met het blote oog of met een verrekijker is duidelijk te zien dat er op de Maan twee terreintypes voorkomen: de heldere hooglanden of terrae en de donkere vlakten of maria. Daar het voor de Maan evenlang duurt om rond haar as te wentelen als om rond de Aarde te draaien (27,32 dagen; de siderische maand), kunnen we slechts één helft van het maanoppervlak vanop Aarde waarnemen. Men noemt dit een gebonden rotatie. In feite zien we wel iets meer dan 50% van het maanoppervlak. De Maan 'knikt' een beetje ja - een gevolg van helling van de maanbaan op de evenaar van de Aarde - en ze knikt een beetje neen. Dit laatste omdat de rotatiesnelheid constant is terwijl de baansnelheid een beetje verandert door de ellipsvorm van de baan.. Men noemt dit de libraties van de Maan.
Er is geen dampkring aanwezig en tussen dag en nacht zijn er bijgevolg extreme temperatuursverschillen van 100° C tot -120° C.

Oppervlak

De terrae zijn verzadigd met kraters, allen een gevolg van inslagen. De eenvoudige kraters zijn komvormig; de complex kraters bezitten terraswanden en centraalbergen. De hooglanden vormen de oorspronkelijke maankorst. Hun ouderdom bedraagt 3,8 tot 4 miljard jaar.
Relatieve datering gebeurt volgens de superpositiewet: jonger materiaal ligt bovenop of dringt door in ouder materiaal. De absolute ouderdom bepalen kan slechts via radioactieve datering van maanmonsters en maanmeteorieten.
De maria liggen geconcentreerd aan de voorzijde. De achterkant van de Maan bestaat haast uitsluitend uit kraters. De maria zijn veel jonger dan de terrae en bestaan uit basalt. Terrae en maria zijn bedekt met regoliet, tot puin verpulverde rots. Water ontbreekt volledig. Men denkt water vermengd met regoliet te vinden in diepe kraters aan de polen waarin nooit zonlicht doordringt. Elementen met laag kook- en smeltpunt zijn ondervertegenwoordigd, die met hoog kook- en smeltpunt oververtegenwoordigd.

Inwendige

De Maan is gedifferentieerd: korst, mantel en een kleine, vermoedelijk gedeeltelijk vloeibare kern. De korst is onder de maria enkele tientallen km diep en tot meer dan 100 km in sommige hooglandgebieden. Het massacentrum van de Maan ligt twee kilometer meer in de richting van de Aarde dan het geometrisch centrum. De helft van de maanbol die naar de Aarde is gericht is zwaarder dan de andere helft. De korst aan de achterzijde is namelijk dikker (meer dan 150 km) dan aan de voorzijde (circa 30 km). Dit verklaart ten eerste waarom de maria aan de voorzijde liggen, alsook de gebonden rotatie van de Maan. De Maan is een éénplaatplaneet waar het warmteverlies gebeurt door geleiding.

Ontstaan

De theorie over het ontstaan van de Maan die alle waarnemingen het best kan verklaren is een botsingstheorie. De jonge Aarde is in botsing gekomen met een planeetachtig lichaam, tenminste van de grootte van Mars. Hierbij werd heelwat materiaal de ruimte ingeworpen, waarvan een deel later samentrok tot de Maan. Oudere ontstaanstheorieën, zoals de Aarde heeft de Maan ingevangen of de Maan is uit de Aarde ontstaan, zijn onhoudbaar.
De laatste 2,5 miljard jaar is er op de Maan niets noemenswaardig veranderd. De Maan dient dus als een soort Rosettasteen voor de interpretatie van de oppervlaktegeologie van de andere aardse planeten.

De getijden – eb en vloed – worden hoofdzakelijk door de Maan veroorzaakt en in mindere mate door de Zon. De getijdenkrachten zijn immers omgekeerd evenredig met de derde macht van de afstand. Bij springtij werken Zon en Maan samen; bij dood tij werken ze elkaar tegen. Ook de vaste Aarde kent getijden. Zo bewegen de Alpen per etmaal enkele dm op en neer.
Vermits de getijdenberg op Aarde sneller ronddraait dan de Maan rond de Aarde, zal de getijdenkracht van de Maan de aardrotatie vertragen. Tijdens het Devoontijdperk, 370 miljoen jaar geleden, bestond een jaar nog uit 400 dagen. Als gevolg daarvan verwijdert de Maan zich zeer langzaam van de Aarde met ongeveer 1,5 cm per jaar (denk aan de wet van behoud van impulsmoment).

In haar baan rond de Aarde komt de Maan regelmatig tussen de Aarde en de Zon en de Aarde tussen Maan en Zon. Vermits de Maan enkel licht van de Zon weerkaatst en één helft steeds verlicht is, zal de Maan de gekende schijngestalten vertonen van nieuwe maan over eerste kwartier, volle maan en laatste kwartier naar terug nieuwe maan. Eén volledige cyclus duurt 29,53 dagen. Men noemt dit de synodische maand.
Ook de binnenplaneten Venus en Mercurius vertonen schijngestalten. Ze zijn, gezien vanop Aarde volop verlicht in bovenconjunctie en nieuw in benedenconjunctie.

De Maan draait niet in hetzelfde vlak als dat waarin de Aarde rond de Zon draait (ecliptica). De maanbaan maakt met de ecliptica een hoek van ongeveer 5°. Daarom mist de volle maan veelal de schaduwkegel van de Aarde.
Bij volle maan en als Zon, Aarde en Maan op één lijn staan, zal de Maan de schaduwkegel van de Aarde intrekken, we krijgen een maansverduistering. Maanbaan en ecliptica hebben twee punten gemeen die men de knopen noemt. In en rond die knopen, als de knopenlijn naar de Zon gericht is, kunnen verduisteringen plaatsgrijpen en dit dus tweemaal per jaar. Die knopen nemen geen vaste positie in op de ecliptica. Ze schuiven in 18,6 jaar langs deze cirkel eenmaal rond, tegengesteld aan de richting waarin Maan en Zon de ecliptica doorlopen. De duur van twee opeenvolgende doorgangen van de Maan door eenzelfde knoop is bijgevolg iets korter dan de siderische maand. Men noemt dit de draconitische maand.
Bij een totale maansverduistering, als de Maan in de kernschaduw van de Aarde komt, blijft de Maan een rosachtige gloed vertonen. Dit komt omdat zonlicht, door de aardse atmosfeer gebroken, nog op de Maan terecht komt. Een maansverduistering is vanop de volledige nachtzijde van de Aarde te zien.

Door een toeval staat de Zon circa 400 maal verder van ons dan de Maan, maar is ze tevens ongeveer 400 maal groter dan de Maan. Zon en Maan lijken, gezien vanaf de Aarde, even groot te zijn.
Ook voor een zon-eclips moet de knopenlijn van maanbaan en ecliptica naar de Zon wijzen. Het moet nieuwe maan zijn en ze moet in of vlak nabij een knoop staan. Dan kan de maanschaduw tot op Aarde reiken en zien we een zon-eclips.
Op het gedeelte van de Aarde in de bijschaduw van de Maan ziet iedereen een gedeeltelijke zon-eclips. Staat de Maan in haar perigeum dan reikt de kernschaduw tot op het aardoppervlak en zien zij die zich binnen een smalle strook (maximaal ongeveer 300 km breed) bevinden een totale zon-eclips. Reikt de kernschaduw van de Maan niet tot op het aardoppervlak – de Maan staat in haar apogeum – dan krijgen we een ringvormige zon-eclips te zien. De duur van een totale eclips kan maximaal rond de zeven minuten liggen.

-Maan atlas Oost Boven

-Maan atlas Oost Onder

-Maan atlas West Boven

-Maan atlas West Onder