Aivan kuten rakkaalla lapsella on monta nimeä, kotiplaneetallemme Maallekin on olemassa satoja nimiä eri kielillä. Muut planeetathan ovat saaneet nimensä roomalaisten tai kreikkalaisten jumaltarustojen mukaan, mutta Maan englanninkielinen nimi "Earth" tulee vanhasta germaanisesta kielestä.

Roomalaisessa jumaltarustossa Maan jumala oli Tellus, hedelmällinen maa ( kreikaksi Gaia, Äiti Maa).

Maapallo syntyy

Noin 4.5-4.6 miljardia vuotta sitten, aurinkokunnan alkuvaiheissa, kaasu- ja pölyaines alkoi tiivistyä planeetoiksi, joista Auringosta katsottuna kolmatta kutsumme Maaksi. Planeetta Maan suunnaton sisäinen kuumuus muutti kiinteän kiviaineksen sulaksi laavaksi, jota purkautui pintaan. Pinnalla laava jähmettyi kovaksi kivikuoreksi. Laavan sisältämä vety ja happi vapautuivat, ja muodostivat yhdessä muiden kaasujen kanssa vesihöyryä. Näin syntyi alkuilmakehä. Ensimmäisen miljardin vuoden aikana maapallo alkoi jäähtyä, jolloin vesihöyry tiivistyi vedeksi ja putosi rankkasateina maahan. Tämä viilensi maan pintaa edelleen. Aikojen kuluessa satanut vesi alkoi kerääntyä altaisiin - ensimmäiset valtameret olivat syntyneet. Tästä alkoi maapallon äärettömän monimuotoisen elämän voittokulku, jonka toiset uskovat olevan ainutlaatuista koko universumissa, ja toistenkin mukaan olevan ainakin aurinkokunnan lähiavaruudessa hyvin ainutkertaista.

Itse asiassa vasta 1500-luvulla alettiin käsittää, etttä maapallo oli yksi planeetoista. Vasta 1900-luvulla oli saatavilla karttoja, jotka kattoivat koko maapallon. Avaruuden valloituksen myötä saatiin kuvia maapallosta myös avaruudesta käsin. Tällöin maapallo sain uuden nimityksen, sininen planeetta, sillä maapallo näytti uskomattoman kauniilta sinisine valtamerineen ja mantereineen. Monien mielestä kotiplaneettamme onkin planeetoista kaunein myös, avaruudesta katsottuna.

Maan rakenne ja koostumus

Kuten sanottu, maapallon pintaa peittää suurimmaksi osaksi vesi: 71% maapallon pinta-alasta on järvien ja merien peitossa. Maa on ainut planeetta, jossa vettä esiintyy nestemäisessä muodossa. Vesi onkin ollut kaiken elämän perusta maapallolla: se loi miljardeja vuosia sitten olosuhteet, joissa saattoi syntyä uusia aineyhdistelmiä, molekyylejä, soluja ja eliöitä. Nestemäisen veden puute onkin yksi syy, miksi aurinkokunnan muilla planeetoilla ei uskota olevan elämää.

Maapallon halkaisija on vajaa 13 000 kilometriä, ja ympärysmitta noin 40 000 kilometriä. Planeetaksi se on keskikokoinen, mutta tiheys on kaikista aurinkokunnan kappaleista suurin. Maapallon sisärakenne on seuraavanlainen ( kerrosten syvyydet pinnalta kilometreinä):

• 0-40 km kuori (silikaattikiveä)
• 40-400 km ylempi vaippa (sulaa kiviainesta)
• 400-650 km vaihettumisvyöhyke
• 650-2700 km alempi vaippa (sulaa kiviainesta)
• n. 2700-5150 km ulompi, sula nikkeli-rauta-ydin
• 5150-6378 km sisempi, kiinteä nikkeli-rauta-ydin

Sisempi ydin on metallia, pääosin nikkeliä ja rautaa. Luultavasti ydin on kovettunut kovan paineen ansiosta kiinteäksi kiviytimeksi. Kiinteä ydin käsittää 1.7% Maan massasta. Lämpötila ytimessä voi olla jopa 7300 C, eli kuumempaa kuin Auringon pinnalla.

Ulompi ydin on sulaa rautaa ja nikkeliä. Sulassa kiviaineksessa tapahtuu jatkuvasti konvektiovirtauksia. Yhdessä Maan pyörimisliikkeen kanssa ne luovat sähköisen magneettikentän maapallon ympärille. Konvektion ansiosta maapallon pyörimisliikekin on hieman epävakaa. Ulompi ydin muodostaa 30.8 % Maan massasta.

Vaihettumisvyöhyke eli mesosfääri muodostaa 7.5 % Maan massasta. Siellä on basalttista magmakiviainesta ja kalsiumia, alumiinia, alumiinisilikaattimineraaleja.

Alempi vaippa kostuu piistä, magnesiumista sekä kalsiumin, alumiinin ja raudan oksideista. Alemman vaipan osuus Maan massasta on 49.2%.

Ylempi vaippa puolestaan koostuu raudan ja magnesiumin silikaateista, alumiinista ja kalsiumista. Vaipan ylin osa, astenosfääri, on sulaa kiviainesta, jossa tapahtuu jatkuvasti konvektiovirtauksia.Ylempi vaippa on 10.35% Maan massasta.

Kuori eli litosfääri koostuu pääasiassa eri silikaattikivilajeista. Kuoren osuus koko Maan massasta on vain alle puoli prosenttia.

Maan alkuainekoostumus kokonaisuudessaan:

34.6%	Rautaa
29.5%	Happea
15.2%	Piitä
12.7%	Magnesiumia
2.4%	Nikkeliä
1.9%	Rikkiä
0.05%	Titaniumia

Maapallon kuori on muista planeetoista poikkeava siinä suhteessa, että se on murtunut useaksi osaksi, ns. mannerlaatoiksi. Tuhansien neliökilometrien laajuiset mannerlaatat kelluvat sulan vaippa-aineksen päällä ja liikkuvat toistensa suhteen, joko toisiinsa törmäten, eroten tai toisiaan sivuten. Laattojen törmätessä syntyy miljoonien vuosien kuluessa mm. poimuvuoria, erotessa mm. uutta merenpohjaa ja sivuamisen tuloksena syntyy usein maanjäristyksiä. Kaikkien näiden toimintojen yhteydessä tapahtuu myös tuliperäistä toimintaa, kun vaipan sula kiviaines pääsee purkautumaan kuoren läpi.

Laattojen reuna-alueilla maanjäristykset, tuliperäinen toiminta ja näiden aiheuttamat muutokset ympäristössä ovat tavallisia.

Suurimmat mannerlaatat:
Tyynenmeren laatta – suurin osa Tyyntä merta, Kalifornian rannikko
Nazan laatta - itäinen Tyynimeri
Intian-Australian laatta – Intian valtameri, Intia, Australia ja Uusi Seelanti
Afrikan laatta – Afrikka ja ympäröivät merialueet
Euraasian laatta – Eurooppa ja suurin osa Aasiaa, itäinen Pohjois-Atlantti
Etelämantereen laatta – Etelämanner ja Eteläinen jäämeri
Etelä- Amerikan laatta – Etelä-Amerikka ja läntinen Etelä-Atlantti
Pohjois- Amerikan laatta – Pohjois-Amerikka, Grönlanti ja läntinen Pohjois-Atlantti

Mannerliikuntojen ansiosta maapallon pintaosa on hyvin nuorta: on laskettu, että eroosion ja laattaliikuntojen ansiosta pintakerrokset uusiutuvat noin 500 miljoonan vuoden välein. Niinpä maapallolla on näkyvissä hyvin vähän jälkiä myös kraatereista.

Ilmakehä

Koostumus:
77% typpeä
21 % happea
pieniä määriä hiilidioksidia, argonia ja vesihöyryä

Happi syntyi ensimmäisten yhteyttävien eliöiden aloitettua toimintansa merissä. Ne käyttivät tehokkaasti auringonvalon ja veden avulla alkuilmakehän hiilidioksidia ( jota luultavasti oli nykyistä paljon enemmän) hyväkseen, ja tuotteena syntyi happea (yhteyttämisketju : hiilidioksidi+vesi= happi ja sokeri).

Happi puolestaan oli elinehto niiden eliöiden kehittymiselle, jotka käyttivät happea soluhengityksessään. Vaikka nämä ns. aerobiset eliöt vapauttivatkin hengityksessään hiilidioksidia, yhteyttävien eliöiden hiilidioksidikulutus alkoi alentaa ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Suurin osa alkuilmakehän hiilidioksidista sitoutui kuitenkin karbonaateiksi ja sekottui meriveteen.

Hiilidioksidilla on -veden lisäksi- merkittävä rooli elämän ylläpidossa maapallolla. Hiilidioksidi vangitsee nimittäin osan maapallon lämpösäteilystä, eikä päästä sitä pakenemaan avaruuteen. Tämä ilmiö tunnetaan paremmin kasvihuoneilmiönä. Ilman kasvihuoneilmiötä maapallomme keskilämpötila olisi noin –21°C nykyisen +14°C:n sijaan. Tuolloin valtameret jäätyisivät ja elämä maapallolla olisi mahdotonta.

Viimeisten vuosikymmenien ajan voimistunut teollistuminen on nostanut ilmakehässä olevan hiilidioksidikaasun määrää, ja kasvihuoneilmiön on pelätty voimistuvan liikaa. Tällä ennustetaan olevan tulevaisuudessa tuhoisia seurauksia maapallon ilmastolle ja sitä kautta mm. ravinnontuotannolle. Kasvihuoneilmiön voimistuminen on pidemmällä aikavälillä siis vakava uhka elämälle maapallolla.

Tänäkin päivänä ilmakehässämme oleva happi on elävien eliöiden tuottamaa: ilman elämää ei olisi ilmakehässämme happea. Hapesta ovat puolestaan riippuvaisia kaikki, jotka käyttävät happea soluhengityksessään.

Ilmakehän rakenne

Maapallon ilmakehä on jakautunut lämpötilaltaan erilaisiin kerroksiin. Lämpötilaan vaikuttaa Auringon säteily, maan heijastama lämpösäteily ja ilman sekoittuminen erityisesti pystysuunnassa: lämmin, kevyempi ilmahan kohoaa ylös ja kylmä, tiheämpi ilma laskeutuu alas.

Troposfääri on maanpinnasta noin 10-15 kilometrin korkeuteen ulottuva kerros. Siinä tapahtuvat kaikki sääilmiöt. Troposfäärissä ilma kylmenee korkeammalle mentäessä, kunnes tullaan tropopaussiin, jossa lämpötila alkaa hitaasti nousta. Tropopaussi erottaa troposfäärin stratosfääristä.

Stratosfääri ulottuu 10-15 kilometristä noin 30-50 kilometrin korkeuteen. Stratosfäärissä ilman lämpötila kasvaa ylöspäin mentäessä, sillä ilmakerroksen sisältämät vesi, hiilidioksidi ja eräät muut kaasut absorboivat ilmakehän yläosassa Auringon säteilyä.

Ilman lämmetessä se myös laajenee, joten kerroksen tiheys pienenee eikä alemmasta kerroksesta pääsekään enää nopeasti virtamaan ilmaa ylöspäin. Tropopaussi syntyy juuri tällä tavoin troposfäärin ja stratosfäärin rajalle. Otsonikerros sijaitsee stratosfäärin yläkerroksessa. Otsoni absorboi tehokkaasti Auringon UV-säteilyä, ja on täten erittäin hyvä suoja maapallon asukkaille vaarallisia säteitä vastaan.

Mesosfäärissä (n. 30-80 kilometrin korkeudessa) lämpötila laskee jälleen. Tähdenlennot tapahtuvat pääosin mesosfäärissä.

Termosfäärissä (>80 km) lämpötila nousee aluksi hitaasti, kunnes noin 100 kilometrin korkeudessa kaasu alkaa ionisoitua voimakkaan UV-säteilyn ja röntgensäteilyn johdosta, ja lämpötila nousee korkeaksi. Tämä muodostaa termosfäärin ylempiin kerroksiin ns. ionosfäärin.

( http://www.student.oulu.fi/~mirjak/irakenne.html esimerkkikuva)

Magneettikenttä

Maalla on ympärillään magneettikenttä, joka syntyy ytimessä olevista sähköisistä varauksista. Magneettikenttä toimii suojakilpenämme tappavaa aurinkotuulta vastaan luoden ympärillemme ns. magnetosfäärin. Aurinkotuulen hiukkasten osuessa magneettikenttään syntyy revontulia.(( myöhemmin, linkki sinne))

Kuu

Maalla on vain yksi kiertolainen, Kuu. Sen synnystä on oltu monta mieltä. Viimeisimmän teorian mukaan kiertolaisemme on saanut alkunsa Maasta irronneesta materiaalista, joka sinkoutui avaruuteen Maan ja suuren taivaankappaleen törmätessä toisiinsa.

Kuu loistaa Auringon jälkeen kirkkaimpana taivaankappaleena pimeällä taivaalla.

Kuu kiertää Maata keskimäärin 384 000 kilometrin etäisyydellä Maasta omalla kiertoradallaan. Kierrokseen Maan ympäri Kuulla menee 27 päivää, saman verran kuin pyörimiseen oman akselinsa ympäri. Tämän vuoksi Kuusta on Maahan päin näkyvissä aina sama puoli.

Kuu on halkaisijaltaan 3476 km ja massa 7.35^22 kg, eli noin kahdeskymmenesosa Maan massasta. Kuu onkin emoplaneettaansa verrattuna suhteellisesti suurin aurinkokuntamme kuista, lukuun ottamatta Pluton Kharonia.

Kuussa ei ole ilmakehää. Tämän vuoksi lämpötila Kuussa vaihtelee hyvin voimakkaasti: keskilämpötila kuussa on 107° C, korkeimmillaan lämpötila nousee 123 asteeseen ja laskee alimmillaan –233 asteeseen. Kuulla ei ole myöskään magneettikenttää. Tämän vuoksi se altistuu jatkuvasti aurinkotuulen vaikutuksille.

Kuussa on kahdenlaista maaperää: voimakkaasti kraatereiden täplittämät ylävät maat ja tasaiset, alavat maat, ns. maria-alueet eli meret. Merissä ei ole kuitenkaan vettä, vaan ne ovat sulalla laavalla täyttyneitä kraatereita, joissa laava on myöhemmin jähmettynyt kiinteäksi. Nimensä Kuun meret ovat saaneet siitä, että ne näyttävät maapallolle tummemmilta kuin enemmän valoa heijastavat ylängöt. Kuussa on myös muita pinnanmuodostelmia: vuoria, rotkoja ja harjanteita. Pinnalla on paljon regoliittikiviainesta.

Kuun kuori on vajaa 70 kilometriä paksu. Kuoren alapuolella on vaippa ja luultavasti myös pieni ydin. Vaippaosa on vain osittain sulaa ainesta.

Kuu on ainut taivaankappale, jolla ihminen on koskaan vieraillut. Ensimmäisen kerran ihminen astui Kuun pinnalle heinäkuun 20 päivänä vuonna 1969. Vuoteen 1972 mennessä Kuussa oli käynyt 12 astronauttia. He jättivät Kuun pinnalle automaattisia tutkimusasemia ja toivat Maahan kuukiviä tutkittavaksi.

Vuoden 1976 jälkeen Kuuta ei ollut tutkittu avaruusaluksilla, kunnes vuoden 1998 tammikuun 8. päivänä laukaistiin Floridasta The Lunar Prospector-niminen avarusluotain Kuuta kiertävälle radalle. Lähimmillään luotain kiertää Kuuta vain kymmenen kilometrin etäisyydellä.

Luotaimen tehtävänä on kartoittaa kuun pinnan koostumusta ja mahdollisia vesijäävarastoja, sekä mm. mitata magneetti- ja painovoimakenttiä. Noin vuodenkestoisen lennon aikana saatujen tulosten perusteella toivotaan saatavan kootuksi yksityiskohtainen Kuun pinnanmuotoja kuvaava kartta, sekä lisävalaistusta kuun alkuperästä, kehityksestä, nykytilasta ja koostumuksesta.

Jo kahden kuukauden kuluttua avaruuteen lähettämisestä The Lunar Prospector täytti yhden siihen kohdistuvista odotuksista: maaliskuun alussa 1988 NASA ilmoitti: Luotain oli löytänyt vahvoja todisteita sille, että Kuun navoilla ja kraattereissa on vesipitoista jäätä! Arviot vesijään määrästä vaihtelevat suuresti; rohkeimpien arvioiden mukaan Kuun napa-alueilla saattaa olla jopa miljardi tonnia jäätynyttä vettä.

Havainto on merkittävä, sillä maapallo on tähän saakka ollut ainut aurinkokunnan kappaleista, jossa on todistettavasti esiintynyt vettä jossain olomuodossa. Jos havainto kyetään lisätutkimuksin todistamaan täysin paikkansapitäväksi, se luo aivan uudenlaiset mahdollisuudet mm. ihmiskolonioiden lähettämiseksi Kuuhun pitkiksikin ajoiksi, sillä vesijäästä saadaan juoma- ja käyttöveden lisäksi myös vetyä ja happea. Hapesta voidaan valmistaa hengitysilmaa, ja yhdessä vedyn kanssa sitä voidaan käyttää rakettien polttoaineen raaka-aineena.

Uusi löydös vahvistaa USA:n puolustusministeriön satelliitin toissavuonna tekemän havainnon. Tuolloin Clementine-satelliitti löysi tutkan avulla Kuun etelänavalta 30 metriä syvän jää-järven. Veden alkuperänä pidetään Oortin pilvestä tulleita jääkomeettoja.

Lue Maan planetaarisuudesta lisää täältä. (( linkki maapallon planetaarisuustekstiin))