Maa

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee planeettaa. Muita merkityksiä on erillisellä täsmennyssivulla.
Maa
The Earth seen from Apollo 17.jpg
Kiertoradan ominaisuudet
Keskietäisyys Auringosta 1,4960×108 [1] km
AU
Eksentrisyys 0,01671022
Kiertoaika Auringon ympäri 365,256 363 004 päivää[2]
Keskiratanopeus 29,8 [3] km/s
Inklinaatio
Kuiden lukumäärä 1
Fyysiset ominaisuudet
Päiväntasaajan halkaisija 12 756,280[4] km
Pinta-ala 510 100 000[5] km2
Massa 5,9737×1024 kg
1 Maan massaa
Keskitiheys 5,517[4] g/cm3
Putoamiskiihtyvyys pinnalla 9,80665[6] m/s2
Pyörähdysaika 23 h 56 min 4,1 s [3]
Akselin kaltevuus 23,44°[3]
Albedo 0,367
Pakonopeus 11,19[4] km/s
Pinnan lämpötila alin: 185 K eli -88 °C
keski: 287 K eli 14 °C
ylin: 331 K eli 58 °C
Kaasukehän ominaisuudet
Kaasunpaine 1 bar
Koostumus
typpeä
happea
argonia
hiilidioksidia
vesihöyryä
78 %
21 %
0,93 %
0,0385 %
0,2 %[7]

Maa eli maapallo tai Tellus (symboli Earth symbol.svg) on aurinkokuntamme kolmas planeetta Auringosta lukien. Se on tunnetun maailmankaikkeuden ainoa planeetta, jolla tiedetään olevan elämää. Maan keskietäisyys Auringosta on noin 149,6 miljoonaa kilometriä eli noin yksi astronominen yksikkö. Maan ikä on noin 4,5 miljardia vuotta, ja se on aurinkokuntamme tihein sekä sen viidenneksi suurin planeetta niin läpimitaltaan kuin massaltaankin.

Maapallolla elää arvioiden mukaan yli 400 000 kasvilajia ja jopa 30–100 miljoonaa eläinlajia.[8] Maapallolla elävien ihmisten väkiluku ylitti seitsemän miljardia lokakuun lopussa 2011.[9]

Planeetan perusominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maa on niin sanottu kiviplaneetta, jolla on metalleista muodostunut ydin, kiviaineksesta muodostunut sula vaippa sekä kiinteä kuori. Maalla on myös ilmakehä, ja se on ainoa aurinkokunnan planeetta, jolla esiintyy varmistetusti nestemäistä vettä.

Maan kiertoaika Auringon ympäri ympäröivien tähtien suhteen eli sideerinen vuosi on 365,2564 vuorokautta (365 vuorokautta, 6 tuntia, 9 minuuttia ja 9,76 sekuntia)[2][4]. Maan pyörähdysaika oman akselinsa ympäri on yksi tähtivuorokausi eli 23 tuntia 56 minuuttia ja 4,1 sekuntia. Koska Maa ehtii jo yhden vuorokauden aikana kulkea jonkin matkaa pitkin kaarevaa rataa, kestää kuitenkin noin 4 minuuttia kauemmin, ennen kuin sama maapallon pituuspiiri on kääntyneenä kohti Aurinkoa, eli aurinkovuorokausi on tämän verran pitempi kuin tähtivuorokausi ja tunnin alkuperäisen määritelmän mukaan tasan 24 tuntia. Maapallon pyörimisen hidastuessa vuorokausi pitenee jatkuvasti, ja siinä esiintyy myös millisekunnin suuruusluokkaa olevia epäsäännöllisyyksiä.

Maalla on yksi suuri pitkäaikainen kiertolainen, Kuu. Kuumme on emoplaneettaansa verrattuna suhteellisesti suurempi kuin yksikään toinen aurinkokuntamme kuu. Maan kiertorata Auringon ympäri ei ole täysin ympyrämäinen, vaan likimain ellipsi, jonka toisessa polttopisteessä on Aurinko.[10] Maa on lähinnä Aurinkoa, kun pohjoisella pallonpuoliskolla on talvi (5. tammikuuta)[11], ja vastaavasti kauimpana, kun pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä (5. heinäkuuta). Vuodenaikojen vaihtelu johtuu akselikallistumasta, eli siitä, että Maan akseli on 23,44 astetta kallellaan ratatason normaaliin nähden. Maan akseli on sen napojen kautta kulkevaksi kuviteltu suora. Tällä hetkellä akseli osoittaa lähelle Pohjantähteä. Auringon ja Kuun vaikutuksesta akseli kuitenkin kiertyy hitaasti, ja esimerkiksi 12 000 vuoden kuluttua pohjoinen taivaannapa sijaitsee Vegan lähistöllä. Ilmiötä kutsutaan prekessioksi. Täyteen prekessiokierrokseen kuluu 25 725 vuotta[12].

Synty[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maapallo syntyi samoihin aikoihin muiden planeettojen ja Auringon kanssa. Maapallon arvellaan syntyneen noin 4,7 miljardia vuotta sitten, jolloin läheinen tähti räjähti supernovana. Räjähdyksen jälkeen kaasu ja pöly alkoi tiivistyä nykyisen aurinkokunnan kohdalla, keskelle tiivistyi eniten ainetta ja muualle hieman vähemmän. Keskelle syntyi Aurinko.

Maa oli aiemmin asteroidipommituksen kohteena, eli asteroideja törmäsi maapallolle hyvin paljon. Asteroidien syynä arvellaan olevan Saturnuksen renkaat jotka olivat siihen aikaan isompia kuin nykyään. Asteroidit toivat maapallolle lämpöä ja energiaa ja nostivat Maan lämpötilaa. Asteroiditörmäykset kuitenkin lakkasivat, jolloin Maan lämpötila alkoi laskea ja Maan pinta alkoi kerrostua ja jähmettyä, raskaimmat alkuaineet painuivat pohjalle ja keveimmät aineet nousivat pinnalle. Maahan syntyi näin litosfääri.

Maan aktiivinen tulivuoritoiminta vapautti runsaasti kaasuja, suurimmaksi osaksi kuitenkin hiilidioksidia ja vesihöyryä. Maalle syntyi kaasukehä, jonka Maa pystyi pitämään itsellään vetovoiman ansiosta. Kaasukehän ansiosta Maan lämpötilat alkoivat tasaantua. Kaasukehä sisälsi myös typpeä, vetyä, ammoniakkia ja metaania.

Maapallon hydrosfäärin synnystä ei ole yksimielisyyttä. Maapallon veden arvellaan olevan peräisin komeetoista. Maapallon alkuaikoina olisi Maahan törmännyt suuri komeetta, joka sisälsi runsaasti vesijäätä. Jää kaasuuntui suoraan kiinteästä olomuodosta eli sublimoitui, minkä jälkeen se vähitellen tiivistyi vedeksi ja satoi Maahan.

Noin kolme miljardia vuotta sitten meriin syntyi alkeellista elämää, ja jotkin eliöt olivat yhteyttämiskykyisiä. Meri oli otollinen elämän muodostumiselle, sillä Auringon ultraviolettisäteily ei päässyt sinne. Eliöt tuottivat sivutuotteenaan happea, joka mahdollisti kehittyneemmän elämän syntymisen mm. maanpinnalle. Salamoinnin vaikutuksesta syntyi otsonia, joka muodosti välttämättömän otsonikerroksen. Maalle syntyi atmosfääri, mutta sen hapen pitoisuus on vaihdellut historian saatossa 10 % ja 30 % välillä.

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kuori ja vaippa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maan mekaaninen rakenne syvenevässä järjestyksessä: litosfääri, astenosfääri, mesosfääri ja ydin.

Maan kiinteä kuorikerros koostuu paristakymmenestä mannerlaatasta, jotka kelluvat vaippaa raskaamman kiviaineksen päällä. Laatat liikkuvat alituisesti toistensa suhteen, aiheuttaen maanjäristyksiä ja tulivuoritoimintaa, lähinnä laattojen reunoilla, jossa ne törmäävät tai työntyvät toisensa alle. Toisaalta uutta laattamateriaalia eli merenpohjaa muodostuu valtamerten keskellä, kuten Islannissa, jossa kiviainesta työntyy esiin Maan vaipasta. Laattaliikkeen energianlähde on radioaktiivinen hajoaminen.

Maan sisäinen koostumus on meille elintärkeä. Planeetalla on nimittäin jatkuvan radioaktiivisen hajoamisen ansiosta sula rauta-nikkeli-ydin, joka saa aikaan voimakkaan magneettikentän, ja se suojaa elämää vaaralliselta säteilyltä sekä Auringosta tulevalta suurienergiaiselta hiukkaspommitukselta. Lähellä napa-alueita hiukkaspommitus voidaan nähdä paljain silmin öiseen aikaan värikkäinä revontulina. Magneettikentän vangitsemat Auringosta tulevat hiukkaset koostavat van Allenin vyöhykkeet.

Maan magneettikenttä, jonka voimakkuus on 25–5 mikroteslaa, heikkenee aika ajoin ja vaihtaa napaisuuttaan. Samanapaisuus kestää yleensä satojatuhansia vuosia.

Maa voidaan jakaa kerroksiin, pinnalta keskipisteeseen, koostumuksen perusteella (kemiallinen jako) ja mekaanisten ominaisuuksien (aineen olomuoto, mekaaninen toiminta) mukaan.

Maan ympärysmitta on noin 40 000 km ja säde hieman alle 6400 km.

Porauksilla on päästy kymmenen kilometrin syvyyteen maankuoren sisälle, mutta Maan vaippa kuoren alla on yhä koskematon. Epäsuoraa tietoa Maan sisäosista saadaan tutkimalla maanjäristysten ja ydinräjäytysten yhteydessä syntyviä seismisiä aaltoja. Uusimpina keinoina ovat nousseet esiin maan sisällä olevien uraanin, toriumin ja kalium-40:n radioaktiivisessa hajoamisessa syntyvien neutriinojen havaitseminen ja keinotekoisella neutriinosuihkulla luotaaminen.

Vesivaippa, ilmakehä ja ilmasto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkelit: Maan ilmakehä ja Hydrosfääri

Maa on ainoa aurinkokunnan planeetta, jonka pinnalla on nestemäistä vettä; se peittää noin 71 % koko pallon pinnasta. Tästä onkin syntynyt kutsumanimi "sininen planeetta". Maapallon kuivan maan pinta-ala on lähes täsmälleen sama kuin halkaisijaltaan puolet pienemmän Marsin koko ala.

Maan ilmakehä koostuu pääasiassa typestä (78 %) ja hapesta (21 %). Ihmiselämän kannalta tärkeää on, että hiilidioksidia ilmassa on alle yksi prosentti. Planeetan ja ilmakehän paksuuksien suhde on samaa luokkaa kuin omenan ja sen kuoren. Pinnalta katsottuna ilmakehän näkyvin ominaisuus on sen sinisyys, joka syntyy, kun valo siroaa kaasumolekyyleistä (Rayleigh-sironta). Valon spektrin sinisen pään aallonpituudet siroavat eniten. Ilman sirontaa taivas näyttäisi mustalta. Saman ilmiön vuoksi Aurinko näyttää keltaiselta tai punaiselta valon ilmakehässä kulkeman matkan pituuden mukaan. Ilmakehä päästää lävitseen vain osan Auringon säteilystä, ja esimerkiksi haitallinen ultraviolettisäteily kilpistyy suurelta osin monen kymmenen kilometrin korkeudella sijaitsevaan otsonikerrokseen.

Maa on tällä hetkellä ainoa planeetta maailmankaikkeudessa, jolla varmasti tiedetään olevan elämää. Tämänkaltaisen elämän esiintymisen mahdollistavat mm. nestemäinen vesi ja Auringon jatkuva valoenergiavirta. Ilmakehässä oleva suurehko happimäärä sen sijaan on Maan kasviston aikaansaama ja on eläinten, myös ihmisten, elinehto.

Merissä tapahtuvalla termohaliinikierrolla ja sen häiriöillä on oma osansa jääkausien synnyssä, vaikka niiden pääsyy onkin mannerliikunnat ja Maan akselikallistuman vaihtelut.

Maan ilmasto vaihtelee huomattavasti eri paikoissa, ja niin syntyneet ilmastovyöhykkeet luovat osaltaan erilaisia biomeja, kasvillisuusvyöhykkeitä. Aurinko ylläpitää ilmakehän kiertoliikettä, joka puolestaan pyrkii fysiikan lakien mukaisesti tasoittamaan lämpöeroja tropiikin ja napa-alueiden välillä. Suomen säähän vaikuttavat polaaririntaman syklonit (matalapaineet) ovat suuren luokan lämpöpumppuja, jotka kuljettavat pohjoiseen lauhaa ilmaa ja vetävät perässään kylmän arktisen ilman etelään.

Rata ja pyöriminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maa nousee Kuun horisontin ylle.

Maapallon radan elliptisyys ja muut rata-arvot vaihtelevat jonkin verran kymmenien tuhansien vuosien kuluessa. Muutokset johtuvat muiden aurinkokunnan planeettojen heikosta vetovoimavaikutuksesta. Maapallon akseli tekee 25 725 vuoden jaksossa[12] vaappuvan hyrrän tapaista prekessioliikettä. Se ja nutaatio ovat etupäässä muiden taivaankappaleiden aiheuttamia häiriöitä. Lisäksi pohjoisnapa siirtyy lyhyemmällä, parinkymmenen vuoden luokkaa olevalla jaksolla epäsäännöllisesti muutaman kymmenen metriä ympyrämäisesti.lähde? Ilmiötä kutsutaan napavariaatioksi. Maapallon pyöriminen hidastuu pääasiassa Kuun vetovoiman aiheuttaman vuorovesi-ilmiön vuoksi keski­määrin 1,6 millisekuntia vuosisadassa, mutta muiden syiden kuten tuulten, maanjäristysten ja mannerliikuntojen vuoksi tämä hidastuminen ei ole tasaista.[13] Korallitutkimusten mukaan 370 miljoonaa vuotta sitten Maan pyörähdysaika oli 22,7 tuntia. Noin 600 miljoonaa vuotta sitten kambrikauden lähestyessä Maan vuorokausi oli 21 h, ja vuodessa siis 423 vuorokautta. Eräs arvio väittää Maan pyörähtäneen synnyttyään noin 4 600 miljoonaa vuotta sitten kierroksen kuudessa tunnissa, toinen 14 tunnissa.lähde?

Maailmankartta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maailmankartta on kartta maapallon pinnasta. Maasta on kuitenkin mahdotonta saada täysin todenmukaista karttaa tasaiselle pinnalle. Ainoa oikea kartta on karttapallossa. Maapallosta on olemassa erilaisia karttaprojektioita. Esimerkiksi Petersin sovelletussa projektiossa alueiden ja valtioiden pinta-alat ovat oikeat toisiinsa verrattuna, mutta muodot ovat vääristyneet. Mercatorin oikeakulmaisessa karttaprojektiossa muodot ovat oikeat, mutta päiväntasaajalla sijaitsevat valtiot ovat liian pieniä ja pohjoisessa ja etelässä sijaitsevat liian suuria. Yhdistämällä erilaisia projektioita virheitä saadaan pienennettyä.

Topografinen maailmankartta
Valitse haluamasi karttaruutu suurennettavaksi

N60-90, W150-180 N60-90, W120-150 N60-90, W90-120 N60-90, W60-90 N60-90, W30-60 N60-90, W0-30 N60-90, E0-30 N60-90, E30-60 N60-90, E60-90 N60-90, E90-120 N60-90, E120-150 N60-90, E150-180
N30-60, W150-180 N30-60, W120-150 N30-60, W90-120 N30-60, W60-90 N30-60, W30-60 N30-60, W0-30 N30-60, E0-30 N30-60, E30-60 N30-60, E60-90 N30-60, E90-120 N30-60, E120-150 N30-60, E150-180
N0-30, W150-180 N0-30, W120-150 N0-30, W90-120 N0-30, W60-90 N0-30, W30-60 N0-60, W0-30 N0-60, E0-30 N0-60, E30-60 N0-60, E60-90 N0-60, E90-120 N0-60, E120-150 N0-60, E150-180
S0-30, W150-180 S0-30, W120-150 S0-30, W90-120 S0-30, W60-90 S0-30, W30-60 S0-30, W0-30 S0-30, E0-30 S0-30, E30-60 S0-30, E60-90 S0-30, E90-120 S0-30, E120-150 S0-30, E150-180
S30-60, W150 S30-60, W120 S30-60, W90-120 S30-60, W60-90 S30-60, W30-60 S30-60, W0-30 S30-60, E0-30 S30-60, E30-60 S30-60, E60-90 S30-60, E90-120 S30-60, E120-150 S30-60, E150-180
S60-90, W150-180 S60-90, W120-150 S60-90, W90-120 S60-90, W60-90 S60-90, W30-60 S60-90, W0-30 S60-90, E0-30 S60-90, E30-60 S60-90, E60-90 S60-90, E90-120 S60-90, E120-150 S60-90, E150-180
30 asteen ruudukko, 1800×1800 kuvapistettä maksimisuurennos
N0-90, W90-180 N0-90, W0-90 N0-90, E0-90 N0-90, E90-180
S0-90, W90-180 S0-90, W0-90 S0-90, E0-90 S0-90, E90-180
90 asteen ruudukko, 1800×1800 kuvapistettä maksimisuurennos

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Karttunen, Hannu et al.: Tähtitieteen perusteet. Ursan julkaisuja 72. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2000. ISSN 0357-7937, ISBN 952-5329-01-1.
  • Oja, Heikki: Aikakirja 2007. Helsinki: Helsingin yliopiston almanakkatoimisto, 2007. ISBN 952-10-3221-9. Teoksen verkkoversio (viitattu 22.4.2010).
  • Raimo Seppänen, Matti Kervinen, Irma Parkkila, Lea Karkela, Pekka Meriläinen: Maol - Taulukot. Matemaattisten Aineiden Opettajien Liitto MAOL ry ja Otava, 2005. ISBN 951-1-20607-9.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Earth Fact Sheet NASA. Viitattu 4.9.2012. (englanniksi)
  2. a b Useful Constants Viitattu 17.6.2009. (englanniksi)
  3. a b c URSA: Ursan tiedot Maasta Viitattu 16.6.2009.
  4. a b c d Seppänen et al. 2005, s. 112
  5. Otavan iso Fokus, 4. osa (Kr-Mn), art. Maa, Otava 1973, ISBN 951-1-01070-0
  6. SI-järjestelmän mukainen normaaliputoamiskiihtyvyys Maan pinnalla, s. 29.
  7. Enviroment - Gaia Viitattu 17.6.2009. (englanniksi)
  8. Heikki Hokkanen: Miksi maapallo on vihreä? Helsingin yliopisto. Viitattu 18.8.2010.
  9. Meitä on nyt seitsemän miljardia
  10. Karttunen et al. 2000, s. 175–189
  11. http://www.ursa.fi/taivaalla/tahtitaivas-tanaan/2012/tammikuu/aurinko-ja-kuu.html
  12. a b Otavan iso Fokus, 5. osa (Mo-Qv). artikkeli Presessio. Otava, 1973. ISBN 951-1-00388-7. (suomeksi)
  13. Oja 2007, s. 97-98

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Kakkuri, Juhani: Planeetta Maa. Ursan julkaisuja 42. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 1991. ISBN 951-9269-56-8.
  • Krauss, Lawrence M.: Atomi: Matka maailmankaikkeuden alusta elämän syntyyn ja siitä edelleen. (Alkuteos: Atom: An Odyssey from the Big Bang to Life on Earth...and Beyond, 2001.). Suom. Juha Pietiläinen. Helsinki: Terra Cognita, 2002. ISBN 952-5202-51-8.
  • Martin Redfern: Kiehtova maapallo. (Alkuteos The Kingfisher book of planet earth). Suom. Anne Petäinen. Helsinki Media, 2000. ISBN 951-32-1036-7 (sid.).

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Maa.
Aurinkokunta
Planeetat ja kääpiöplaneetat
Aurinko Merkurius Venus Kuu Maa Phobos ja Deimos Mars Ceres Asteroidivyöhyke Jupiter Jupiterin kuut Saturnus Saturnuksen kuut Uranus Uranuksen kuut Neptunuksen kuut Neptunus Pluton kuut Pluto Haumean kuut Haumea Makemake Kuiperin vyöhyke Dysnomia Eris Hajanainen kiekko Oortin pilviSolar System XXX.png
Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris
Kuut (Maan · Marsin · Jupiterin · Saturnuksen · Uranuksen · Neptunuksen · Pluton · Haumean · Eriksen · Pikkuplaneettojen)
Renkaat (Jupiterin · Saturnuksen · Rhean · Chariklon · Uranuksen · Neptunuksen)
Pienkappaleet · Pikkuplaneetat (Asteroidit (NEA:t · Asteroidivyöhyke · Troijalaiset)) · Damocloidit · Kentaurit
Transneptuniset kohteet · (Kuiperin vyöhyke · Hajanainen kiekko · Hillsin pilvi · Oortin pilvi) · Komeetat · Meteoroidit