Grote vraag
Waarom hebben we dag en nacht?
Dag en nacht ontstaan doordat de aarde ongeveer elke 24 uur één keer om haar as draait, zodat er steeds een andere kant naar de zon toe of ervan af gekeerd is. De helft die naar de zon toe ligt, heeft daglicht, terwijl het op de afgekeerde helft donker is: nacht.
Eén draaiende bol, twee helften
De aarde heeft de vorm van een licht afgeplatte bol en draait onophoudelijk rond een denkbeeldige lijn die door haar midden loopt, van de Noordpool naar de Zuidpool: haar as. Op elk moment kan zonlicht alleen schijnen op de helft van die bol die op dat moment naar de zon toe gekeerd is, net zoals een lamp alleen de kant van een voetbal kan verlichten die naar de lamp toe ligt, terwijl de andere kant in de schaduw blijft. Terwijl de aarde draait, schuift de grens tussen de verlichte en de donkere helft, de terminator genoemd, gestaag over het oppervlak: waar hij naartoe trekt breekt de zonsopkomst aan, en waar hij vandaan komt valt de zonsondergang.
Ongeveer 24 uur, niet een zon die beweegt
Vanaf de grond lijkt het alsof de zon in het oosten opkomt, over de hemel kruipt en in het westen ondergaat, maar vergeleken met de aarde beweegt de zon bijna niet. Wat er echt gebeurt, is dat jij, staand op de draaiende aarde, wordt meegevoerd naar de zon toe en weer ervan af, één keer per 23 uur en 56 minuten voor een volle omwenteling ten opzichte van de verre sterren – dicht genoeg bij de vertrouwde dag van 24 uur. Oude sterrenkundigen, die alleen vanaf de grond keken, gingen er begrijpelijkerwijs van uit dat de zon om een stilstaande aarde draaide, en er waren eeuwen van nauwkeurig speuren voor nodig om te ontdekken dat het precies andersom is.
Waarom de daglengte toch verschilt
Ook al duurt elke volle omwenteling overal op aarde ongeveer 24 uur, het aantal uren daglicht binnen die omwenteling is niet overal en niet het hele jaar hetzelfde. Dat komt doordat de aardas scheef staat, ongeveer 23,5 graden, in plaats van kaarsrecht ten opzichte van haar baan om de zon. Afhankelijk van de tijd van het jaar zorgt die schuine stand ervoor dat het ene halfrond meer naar de zon toe helt en lange dagen met korte nachten krijgt, terwijl het andere halfrond ervan af helt en korte dagen met lange nachten heeft – en dat is ook de diepere reden dat er seizoenen bestaan.
Probeer het zelf
Schijn in een donkere kamer met een zaklamp op een bal, bijvoorbeeld een sinaasappel of een voetbal, en draai de bal langzaam rond. Kijk hoe alleen de kant die naar de zaklamp toe ligt verlicht is, en hoe de lichte en donkere helft verschuiven terwijl je draait, net als dag en nacht op aarde.
Vragen die kinderen stellen
Hoe lang doet de aarde over één omwenteling?
De aarde doet ongeveer 24 uur over één volle omwenteling om haar as, en daarom duurt een hele dag-en-nachtcyclus ruwweg even lang. Preciezer gemeten duurt één omwenteling ten opzichte van de verre sterren ongeveer 23 uur en 56 minuten.
Beweegt de zon echt over de hemel?
De zon lijkt over de hemel te bewegen, maar die beweging komt eigenlijk doordat de aarde eronder draait, niet doordat de zon om de aarde reist. Stilstaan op een draaiende planeet laat verre voorwerpen lijken alsof ze bewegen.
Waarom zijn dag en nacht niet altijd even lang?
Op de meeste plekken zijn dag en nacht het grootste deel van het jaar verschillend lang doordat de aardas scheef staat, waardoor het ene halfrond op bepaalde momenten van het jaar rechter naar de zon toe wijst. Alleen rond de dag-en-nachteveningen zijn dag en nacht bijna overal even lang.