Maa (planeet)

Maa – pildistatud Apollo 17 pardalt Fotol on Aafrika, Antarktika ja Araabia poolsaar. Pilt on tehtud Kuule suunduvalt kosmoselaevalt Apollo 17 (7. detsembril 1972.)
Andmeid Maa kohta
Orbiidi pikem pooltelg	149 597 887 km
Orbiidi ekstsentrilisus	0,0167
Periheel	147 098 074 km
Afeel	152 097 701 km
Tiirlemisperiood	365,256 päeva
Keskmine orbitaalkiirus	29,783 km/s
Suurim orbitaalkiirus	30,287 km/s
Väikseim orbitaalkiirus	29,291 km/s
Kaaslane	1 (Kuu)
Ekvatoriaalne diameeter	12 756,270 km
Polaarne diameeter	12 713,500 km
Maa keskmine diameeter	12 745,591 km
Maa keskmine raadius	6372,795 km
Maaellipsoidi lapikus	1:298,252 747 25
Ekvatoriaalne ümbermõõt	40 075,004 km
Polaarne ümbermõõt	39 940,638 km
Maa keskmine ümbermõõt	40 041,455 km
Pindala	510 065 284,702 km2;
Ruumala	1,0832×1012 km3;
Mass	5.9736×1024 kg
Atmosfääri mass	5,1×1018 kg
Maailmamere mass	1,4×1021 kg
Maakoore mass	2,5×1022 kg
Maa vahevöö mass	4,05×1024 kg
Maa tuuma mass	1,90×1024 kg
Päikese ja Maa masside suhe	3,329×105
Maa ja Kuu masside suhe	81,303
Keskmine kaugus Päikesest	1,496×108 km
Keskmine kaugus Kuust	3,844×105 km
Tihedus	5,515 g/cm³
Raskuskiirendus ekvaatoril	9,780 m/s²
Esimene kosmiline kiirus	7,9 km/s
Teine kosmiline kiirus	11,186 km/s
Sideeriline pöörlemisperiood	23 h 56 min 4 s
Pöörlemiskiirus ekvaatoril	465,11 m/s
Maa telje kaldenurk	23,439°
Albeedo	0,367
Ülemaailmne keskmine temperatuur maapinnal	15° C
Keskmine õhurõhk	101 325 Pa
Maismaa keskmine kõrgus merepinnast	623 meetrit
Maailmamere keskmine sügavus	3,8 km

Maa on Päikesesüsteemi kolmas planeet Päikese poolt loetuna ning ainuke teadaolev planeet Universumis, kus leidub elu. Maa tekkis 4,54 miljardit aastat tagasi. Maa biosfäär on oluliselt muutnud Maa atmosfääri ja planeedi teisi abiootilisi omadusi, võimaldades kiiret aeroobsete organismide ning osoonikihi teket, mis koos Maa magnetväljaga blokeerib kahjulikku päikesekiirgust, võimaldades elu maal. Tänu Maa geofüüsilistele omadustele ning selle geoloogilisele ajaloole ja orbiidile on elu sellel planeedil ka säilinud. Arvatakse, et elu planeedil Maa kestab veel vähemalt 500 miljonit aastat.

Maa välispind (maakoor) jaguneb mitmeks jäigaks "plaadiks" ehk laamaks, mis miljonite aastate vältel planeedi pinnal ringi liiguvad. Umbes 71% Maa pinnast on kaetud soolase veega – ookeanidega, ülejäänud osa koosneb kontinentidest ja saartest, mille hüdrosfääri moodustavad järved ja jõed. Elu säilimiseks vajalikku vedelas olekus vett ei leidu teadaolevalt ühelgi teisel planeedil. Maa poolused on suuremalt jaolt kaetud jääga. Maa ainus teadaolev looduslik satelliit on Kuu. Maa ja teised kosmose objektid mõjutavad üksteist vastastikku, eriti Päike ja Kuu. Kuu põhjustab ookeanides loodeid.

Nimi

Maad hüütakse tema värvuse järgi ka helesiniseks planeediks. Inimeste eluasemena nimetatakse teda maailmaks.

Mered, mandrid ja saared

Maa pind on 71% ulatuses kaetud soolase vedelas olekus veega, mis moodustab maailmamere. Selle keskmine sügavus on 3,8 km.

Maailmamerest kõrgemal asuvaid alasid nimetatakse mandriteks ja saarteks. Kokku moodustavad need maismaa. Maismaa keskmine kõrgus merepinnast on 623 m.

Geoloogiline elavus

Maa on geoloogiliselt elav planeet, mille selgeks tõendiks on väga väike impaktstruktuuride arv võrreldes näiteks geoloogiliselt surnud Kuuga. Kuu on meteoriidikraatreid tihedalt täis, ehkki oma väiksema massi tõttu ei suuda see nii palju taevakehi ligi tõmmata kui Maa. Maal olevad impaktstruktuurid on erosiooni poolt minema uhutud, mattunud setete alla või tektooniliste protsesside käigus hävinud.

Laamad

Maa pealmine kiht ehk litosfäär on jagunenud paarikümneks üksteise suhtes liikuvaks plaadiks ehk laamaks. Maa on ainus teadaolev taevakeha, kus esineb laamtektoonika.

Maa kaaslased

Maa ümber tiirleb üks looduslik taevakeha nimega Kuu.

Lisaks on inimesed alates 20. sajandi keskpaigast saatnud Maa orbiidile palju tehiskaaslasi.

Maa kui inimese kodu

Maa on inimese ainsaks koduks. Peale Maa on inimene külastanud ainult Kuud. Inimese valmistatud kosmoseaparaadid on uurinud kõiki Päikesesüsteemi planeete ning mõned neist on praeguseks jõudnud planeetidest kaugemale, kandes endaga teistele võimalikele mõistusega olenditele mõeldud sõnumeid inimtsivilisatsiooni kohta.

Mõõtmed

Maa on suuruselt viies planeet Päikesesüsteemis. Maa-tüüpi Päikesesüsteemi planeetide seas on Maa suurim.

Maa ümbermõõt on piki ekvaatorit 40 075,004 km (ekvatoriaalne ümbermõõt), üle pooluste piki meridiaane 39 940,638 km (polaarne ümbermõõt). Nende kahe ümbermõõdu vahe on 67,183 km.

Maa diameeter (läbimõõt) on ekvaatoritasandil 12 756,270 (ekvatoriaalne diameeter), poolusi läbival sirgel 12 713,500 km (polaarne diameeter). Nende diameetrite vahe on 42,77 km.

Maa kogupindala on 510 065 284,702 km².

Maa ruumala on 1 083 230 000 000 km³.

Maa ekvatoriaalraadius on 6378,135 km. Maa polaarraadius on 6356,750 km. Maa ruumalaga kera raadius oleks 6371,005 076 123 km. Seda nimetatakse Maa keskmiseks raadiuseks. Mõnedel andmetel on Maa keskmine raadius ka 6372,795 km.

Kuju

 Pikemalt artiklis Maa kuju

Kõige täpsemalt kirjeldab Maa kuju geoid, kuid see teeks arvutused liiga keeruliseks. Geoidi asemel kasutatakse tavaliselt pöördellipsoidi (lapikusega 1:298,252 747 25). Maa kuju näitlikustamiseks on teda võrreldud muuhulgas sidruni, tomati, õuna ja kartuliga.

Energia

Maa saab Päikeselt ühe ööpäeva jooksul energiat 1,49×10²² J.

Geotermilist energiat jõuab ühe aasta jooksul Maa pinnale 10²¹ J.

Mass ja tihedus

Maa ligikaudne mass on 5,9742×10²⁴ kg ehk 5,9742×10²¹ tonni. Ta on Päikesesüsteemi Maa-tüüpi planeetide seas suurima massiga.

• Maa atmosfääri mass on 5,1×10¹⁸ kg.
• Jää mass on 25...30×10¹⁸ kg.
• Ookeanide mass on 1,4×10²¹ kg.
• Maakoore mass 2,5×10²² kg.
• Vahevöö mass on 4,05×10²⁴ kg.
• Maa tuuma mass on 1,90×10²⁴ kg.

Maa on Kuust ligikaudu 81 korda massiivsem, kuid Päikesest umbes 333 000 korda kergem.

Keskmine tihedus on 5,5 g/cm³. Seega on Maa keskmine tihedus vee tihedusest 5,5 korda suurem. Maa on Päikesesüsteemi Maa-tüüpi planeetide seas kõige tihedam.

Siseehitus

Teadmised Maa siseehituse kohta on hangitud peamiselt seismiliste lainete levikupildi alusel. Seismiliste lainete levikukiirus ja suund muutuvad siis, kui lainete levimiskeskkonna omadused muutuvad. Muutuvaks omaduseks võib olla koostis (mineraloogiline ja kivimiline), mineraalide kristallstruktuur või mõlemad korraga. Seismiliste lainete levimiskiirus muutub tavaliselt ühtlaselt. Näiteks suureneb see vahevöös sügavuse suurenedes, sest sügavamad vahevöö osad on tihedamad. Lisaks ühtlasele muutumisele esineb Maa sisemuses ka teravamaid piirpindu, kus seismiliste lainete kiirus muutub väga äkki ja olulisel määral. Sellised piirpinnad ongi Maa siseehituse erinevateks üksusteks jaotamise aluseks. Kõige üldisem on jaotus maakooreks, vahevööks ja tuumaks.

Maakoor

Maakoor on valdavalt tahke ja ränirohke kivimiline kest, mis jaguneb mandriliseks ja ookeaniliseks maakooreks. Mandriline maakoor moodustab mandreid, koosneb sette- ja moondekivimitest ja tardkivimist (graniidist). Mandriline maakoor on paksem (25–70 km) kui ookeaniline, keskmine paksus on umbes 40 km. Mandrilise maakoore vanus on hinnanguliselt 4 miljardit aastat. Oluliselt paksem on maakoor mäestike ehk orogeensete vööndite piires. Keskmisest õhem on mandriline maakoor mandriliste riftivööndite, kilpide ja mandrite äärealade all. Reeglina koosneb kontinentaalne maakoor kolmest selgesti eristuvast kihist – lasuvast settelisest pealiskorrast, lamavast kristalsest aluskorrast ja selle all olevast gabroidse koostisega kivimkihist. Viimast nimetatakse vahel basaldikihiks, ehkki see on ebasobiv nimetus, sest vulkaanilist kivimit basalti ei saa sellises sügavuses kuidagi olla. Ülemine korrus ehk setteline pealiskord võib ka puududa, nii on see näiteks kilpidel. Keskmine kiht koosneb mitmesugustest moondekivimitest (peamiselt gneiss, migmatiit ja amfiboliit), kuhu lõikuvad rohked plutoonid.

Ookeaniline maakoor moodustab maailmamere põhja ning koosneb basaltse magma tardumisel tekkinud kivimitest, millel lasuvad süvamere setted. Ookeaniline maakoor on noorem (umbes 180 mln aastat) ja õhem (umbes 11 km) ning uueneb pidevalt.

Maakoore alumiseks piirpinnaks on 20–70 km sügavusel paiknev Mohorovičići eralduspind ehk Moho. Sellest allpool levivad seismilised lained oluliselt kiiremini.

Litosfäär

Maakoor moodustab koos tugevatest tahketest kivimitest koosneva vahevöö ülaosaga litosfääri, mis on oluline mõiste laamtektoonika seisukohalt. Litosfäär hõlmab Maa ülemise kihi 50–300 kilomeetri sügavuseni. Litosfääri alumiseks pinnaks on astenosfääri ülemine pind.

Vahevöö

Vahevöö koosneb kuumast ja tihedast kivimimassist ning see ulatub kuni 2900 km sügavuseni. 660 kilomeetri sügavuses toimub viimane oluline hüpe seismiliste lainete levikukiiruses enne vahevöö ja välistuuma piiri. Selle piirpinna järgi jagatakse vahevöö üla- ning alavahevööks. Vahevöö ehk mantli ülemist osa nimetatakse astenosfääriks, milleks on poolvedelas olekus mõnesaja kilomeetri paksune kiht. See on vahevöö kivimite ülessulamise ehk basaltse magma tekkepiirkonnaks. Ülemine vahevöö ulatub umbes 10–200 kilomeetri sügavusele. Vahevöö ehk mantli alumine osa on tahke ja koosneb peamiselt ränist.

Mantli alumine osa ulatub 900–2900 kilomeetri sügavusele. Vahevöö alaosas on D"-kiht, mis ulatub vahevöö ja tuuma piirilt 220–250 kilomeetrit kõrgemale. See on kiht, kus seismiliste lainete levikukiirus sügavuse suurenedes ei muutu.

Maa tuum

 Pikemalt artiklis Maa tuum

Maa tuum on Maa keskel asuv osa Maast. See on metallilise koostisega. Tuuma siseosa ehk sisetuum on tahke, välisosa ehk välistuum aga vedel. Vedela metallilise välistuuma ainese pööriseline liikumine on Maa tugeva magnetvälja põhjustajaks.

Välistuum

Vahevöös on mitmeid väiksemaid piirpindu, kuid väga suur muutus seismiliste lainete levikukiiruses tuleb alles 2900 km sügavuses, kus algab Maa välistuum. P-lainete levikukiirus aeglustub järsult ning S-lainetele on see kiht läbimatu. Sellest võib järeldada, et välistuum on vedelas olekus. Vedela metalli pöörisvoolud välistuumas tekitavad Maa magnetvälja. Välistuum koosneb peamiselt niklist ja rauast ning ulatub umbes 2900–5100 km sügavusele.

Sisetuum

5200 kilomeetri sügavusel muutub tuum kõrge rõhu tõttu taas tahkeks, ehkki ta on ilmselt sulamispunktile väga lähedal. Sisetuum koosneb peamiselt niklist ja rauast ning ulatub umbes 5100–6378 kilomeetri sügavusele.

Koostis

Levinumad Maad moodustavad keemilised elemendid on:

• raud 34,6% (massiprotsent)
• hapnik 29,5%
• räni 15,2%
• magneesium 12,7%
• nikkel 2,4%
• väävel 1,9%

Maa on gravitatsiooniliselt diferentseerunud koostisega, mistõttu asuvad rasked elemendid (Fe, Ni) peamiselt Maa tuumas. Maakoor koosneb valdavalt aga kergematest elementidest:

• hapnik 46%
• räni 28%
• alumiinium 8%
• raud 5%
• kaltsium 4%
• naatrium 3%
• kaalium 3%
• magneesium 2%

Peamiselt neist kaheksast maakoort moodustavast elemendist koosnevad kõik enamlevinud mineraalid ja kivimid.

Liikumine

Päikesesüsteemi liikumine

Maa liigub koos ülejäänud Päikesesüsteemiga kosmoses kiirusega umbes 20,1 km/s = 72 360 km/h Herkulese tähtkuju poole.

Galaktika liikumine

Galaktika tervikuna liigub aga Lõvi tähtkuju suunas kiirusega umbes 600 km/s.

Tiirlemine

 Pikemalt artiklis Maa tiirlemine

Maa koos oma loodusliku kaaslase Kuuga tiirleb mööda ellipsikujulist orbiiti ümber Päikese. Tiirlemisperiood (nn täheaasta) on 365 ööpäeva 6 tundi 9 minutit 9,98 sekundit. Maa tiirlemise keskmine kiirus on 107 218 km/h (peaaegu 29,783 km/s).

Maa moodustab Päikesesüsteemis koos oma loodusliku kaaslase Kuuga vastastikku graviteeriva osasüsteemi, mille massikese asub Maa keskmest keskmiselt 4635 km kaugusel.

Pöörlemine

 Pikemalt artiklis Maa pöörlemine

Maa pöörleb ümber oma keset läbiva mõttelise polaartelje. Täispöörde ümbritseva galaktilise tausta (tähesüsteemi) suhtes teeb Maa 23 tunni 56 minuti 4,10 sekundiga (see on nn täheööpäev). Täheööpäeva pikkus kõigub, peamiselt seetõttu, et aine (näiteks lumikate) paigutub Maa pinnal ümber. Peamiselt loodete mõjul pikeneb täheööpäev sajandis 0,0016 s võrra.

Pöörlemistelg on orbiidi tasandi ehk ekliptika normaali suhtes 23,4° võrra kaldus. See nurk on aastaaegade põhjustajaks.

Temperatuur

Keskmine temperatuur Maa pinnal on 15 °C. Maapinna lähedal süstemaatilistel ilmavaatlustel registreeritud kõrgeim õhutemperatuur on 58 °C ja madalaim õhutemperatuur −89,6 °C.

Teke ja vanus

 Pikemalt artiklis Maa teke

 Pikemalt artiklis Maa vanus

Maa vanus on erinevate hinnangute kohaselt 4,45±0,05 miljardit aastat. Keemiliste mudelite põhjal, mis põhinevad kõige pikemate poolestusaegadega radioaktiivsete isotoopide praegusel levikul Maal ning meteoriitidelt ja Kuult pärineva diferentseerimata materjali analüüsil, dateeritakse Maa teke ajale umbes 4,65 miljardit aastat tagasi. Põhiline raskus Maa vanuse määramisel tuleneb asjaolust, et Maal ei leidu tollest ajast pärinevaid kivimeid, sest maakoor oli esimese umbes miljardi aasta jooksul vedel või plastiline.

Maa moodustus koos teiste Päikesesüsteemi planeetidega Päikese ümber tiirelnud tolmu- ja gaasikettast.

Faasid

Kuult ja kosmoselaevadelt saab vaadelda Maa faase, mis sarnanevad Kuu faasidega.

Elu

Maa on ainuke teadaolev taevakeha, kus esineb elu (kui mitte arvestada inimtegevust väljaspool Maad). Praeguse teadmiste põhjal võib öelda, et elu Maal sai alguse väga lühikestel ajavahemikel pärast algset perioodi, mil asteroidid Maad intensiivselt pommitasid. See pommitamine lõppes umbes 3,9 miljardit aastat tagasi. Pidi moodustuma stabiilne maakoor ning see pidi niipalju jahtuma, et vesi saaks olla vedelas olekus. Vedela vee olemasolu Maa pinnal on meile tuntud elu jaoks hädavajalik tingimus. Teiste teadaolevate planeetide pinnal vesi vedelal kujul ei esine.

Seni vanimad (ja vaieldavad) märgid elust (kivistunud sinivetikad) on 3,5 miljardit aastat vanad. Need leiti Lääne-Austraalia kivimitest. 3,9 miljardi aasta vanusest Gröönimaa settekivimist on leitud süsiniku isotoopide omavahelise vahekorra anomaaliaid, mis viitavad bioloogilisele ainevahetusele. Seega võis elu eksisteerida juba siis.

Elul on olnud Maale suur mõju. Kuna eluvormid on tootnud hapnikku, on atmosfääri koostis muutunud. Algselt sisaldas see praegusest palju rohkem süsinikdioksiidi, kuid mitte hapnikku. Fotosünteesivate organismide elutegevuse käigus moodustus hapnikurikas atmosfäär, mis tegi võimalikuks aeroobse elu. Hapniku aatomeist moodustunud osoonikiht kaitses Maad Päikeselt lähtuva ultraviolettkiirguse eest, mille tõttu sai elu teke võimalikuks ka väljaspool ookeane. Taimed on Maa albeedot ning sellega ühtlasi energiabilanssi radikaalselt muutnud.

Maal elab miljoneid liike, sealhulgas tarkinimene.

Vaata ka

• Geokronoloogiline skaala

Kirjandus

• Cesare Emilliani. Planet Earth. Cosmology, Geology, and the Evolution of Live and Environment, Cambridge University Press 1992, ISBN 0-521-40949-7 Google'i raamat
• Arthur Holmes, Donald Duff. Holmes Principles of Physical Geology, 4. trükk, 2004. Google'i raamat

Maa vanus

• G. Brent Dalrymple. The Age of the Earth, 1994. Google'i raamat

Maa teke ja ajalugu

• Minoru Ozima. The earth: its birth and growth, 1981. Google'i raamat
• Jonathan Irving Lunine, Cynthia J. Lunine. Earth: evolution of a habitable world, 1999. Google'i raamat

Elu

• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee. Rare earth: why complex life is uncommon in the universe, 2000. ‎Google'i raamat
• James Lovelock. Gaia: a new look at life on earth‎, 2000. Google'i raamat

Maa kaitse

• Albert Gore. Earth in the balance: ecology and the human spirit, 2000. Google'i raamat

Välislingid

• Maa asukoht süsteemis
• Elu Maal võis alata juba 4,4 miljardi aasta eest. Forte 21. mai 2009