Maa on kivinen. Se on massaltaan ja kooltaan suurin Aurinkoa kiertävistä kiviplaneetoista. Se on paljon pienempi kuin kaasujättiläiset, kuten Jupiter.
Kemiallinen koostumus
Kaiken kaikkiaan Maa koostuu raudasta (32,1 %), hapesta (30,1 %), piistä (15,1 %), magnesiumista (13,9 %), rikistä (2,9 %), nikkelistä (1,8 %), kalsiumista (1,5 %) ja alumiinista (1,4 %). Jäljelle jäävä 1,2 % koostuu monista erilaisista muista kemikaaleista. Jotkin harvinaiset metallit (ei vain kulta ja platina) ovat erittäin arvokkaita. Harvinaisia maametalleja käytetään kaikenlaisissa elektronisissa puhelimissa ja tietokoneissa.
Maan rakenne muuttuu sisältä ulospäin. Maan keskipiste (Maan ydin) koostuu enimmäkseen raudasta (88,8 %), nikkelistä (5,8 %), rikistä (4,5 %) ja alle 1 % muista aineista. Maankuori on suurelta osin happea (47 %). Happi on tavallisesti kaasua, mutta se voi liittyä muiden kemikaalien kanssa yhdisteiksi, kuten vedeksi ja kiveksi. Kivistä 99,22 %:ssa on happea. Yleisimpiä happea sisältäviä kiviä ovat piidioksidi (piistä valmistettu), alumiinioksidi (alumiinista valmistettu), ruoste (raudasta valmistettu), kalkki (kalsiumista valmistettu), magnesiumoksidi (magnesiumista valmistettu), kalimaasälpä (kaliumista valmistettu) ja natriumoksidi, mutta on myös muita.
Tiheys
- Maa on kaikista planeetoista tihein. Siinä on paljon raskasmetalleja.
Muoto
Maapallo on muodoltaan sfäärin muotoinen: se ei ole aivan pallo, koska se on ylä- ja alapuolelta hieman litistynyt. Muotoa kutsutaan nimellä oblate spheroid. Kun Maa pyörii itsensä ympäri, keskipakovoima pakottaa päiväntasaajaa hieman ulospäin ja vetää napoja hieman sisäänpäin. Maan pinnan keskellä oleva päiväntasaaja on noin 40 075 kilometriä eli 24 900 mailia pitkä. Syy siihen, että Maa on suurin piirtein pallo (ja niin ovat kaikki planeetat ja tähdetkin), on painovoima. Meteoriitit taas voivat olla minkä muotoisia tahansa, koska niiden tapauksessa painovoima on liian heikko muuttamaan niiden muotoa.
Korkein vuori merenpinnan yläpuolella - tunnettu Mount Everest (8 848 metriä merenpinnan yläpuolella) - ei itse asiassa ole se, joka on kauimpana maapallon keskipisteestä. Sen sijaan Ecuadorissa sijaitseva nukkuva tulivuori Mount Chimborazo on; se on vain 6 263 metriä merenpinnan yläpuolella, mutta se on lähes päiväntasaajalla. Tämän vuoksi Mount Chimborazo on 6 384 kilometrin eli 3 967 mailin päässä maapallon keskipisteestä, kun taas Mount Everest on 2 kilometriä eli 1,2 mailia lähempänä sitä. Vastaavasti alin tuntemamme merenpinnan alapuolella sijaitseva piste on Challengerin syvänne Tyynen valtameren Mariana-haudassa. Se on noin 10 971 metriä merenpinnan alapuolella, mutta Jäämeren pohjassa on luultavasti paikkoja, jotka ovat lähempänä maapallon keskipistettä.
Maan ydin
Syvin koskaan kaivettu kuoppa on vain noin 12,3 kilometriä tai 7,6 mailia. Tiedämme kuitenkin jotakin maapallon sisuksista, koska voimme oppia asioita maanjäristyksistä ja tulivuorenpurkauksista. Pystymme näkemään, kuinka nopeasti paineaallot liikkuvat Maan läpi eri paikoissa.
Maan sisäpuoli on hyvin erilainen kuin ulkopuoli. Lähes kaikki maapallon nestemäinen vesi on merissä tai lähellä pintaa. Maan pinnalla on myös paljon happea, joka on peräisin kasveista. Pienet ja yksinkertaiset eliölajit voivat elää kaukana pinnan alla, mutta eläimet ja kasvit elävät vain pinnalla tai merissä. Maan pinnalla olevat kivet (maankuori) tunnetaan hyvin. Ne ovat paksumpia siellä, missä on maata, ja niiden paksuus on 30-50 km eli 19-31 mailia. Merien alla ne ovat joskus vain 6 km tai 3,7 mi paksuisia. Suurin osa maankuoresta koostuu kolmesta kivilajiryhmästä. Jotkin kivilajit syntyvät, kun kuuma nestemäinen kivi nousee maan sisältä (magmakivet), toiset kivilajit syntyvät, kun sedimentti kerrostuu, yleensä meren alla (sedimenttikivet), ja kolmas kivilaji syntyy, kun kahta muuta muutetaan hyvin korkean lämpötilan tai paineen vaikutuksesta (metamorfiset kivilajit). Hyvin harvat kivet putoavat myös taivaalta (meteoriitit).
Kuoren alla on kuumaa ja lähes nestemäistä kiveä, joka liikkuu jatkuvasti (maan vaippa). Sitten on ohut nestemäinen kerros kuumennettua kiveä (ulkoydin). Tämä on hyvin kuuma: 7 000 °C eli 13 000 °F eli 7 300 K. Maan sisäosan keskellä olisi myös nestemäistä, mutta kaikki sen yläpuolella olevan kiven paine tekee siitä kiinteän. Tämä kiinteä keskiosa (sisäydin) on lähes kokonaan rautaa. Se tekee Maasta magneettisen.
Kuoren palat muodostavat levyjä
Maankuori on kiinteä, mutta se koostuu osista, jotka liikkuvat hyvin hitaasti. Maapallon ulkopinnan ohut kovan kiven kuori lepää sen alapuolella syvemmällä vaipassa olevan kuuman nestemäisen aineen päällä. Tämä nestemäinen aine liikkuu, koska se saa lämpöä Maan kuumasta keskuksesta. Levyjen hidas liike aiheuttaa maanjäristyksiä, tulivuoria ja suuria vuorijonoja maapallolla.
Lautaset voidaan yhdistää kolmella tavalla. Kaksi levyä voi liikkua toisiaan kohti ("konvergentit" levynreunat). Tällöin voi muodostua saaria, tulivuoria ja korkeita vuorijonoja (kuten Andit ja Himalajan vuoristo). Kaksi levyä voi liikkua toisistaan poispäin ("divergentit" laattojen reunat). Tällöin maapallon sisällä oleva lämmin nestemäinen kivi pääsee ulos. Näin syntyy erityisiä vuorijonoja meren alapuolella tai laajoja alavia maita, kuten Afrikan Suuri repeämälaakso. Laatat voivat liikkua myös toistensa vieressä ("muuntuvat" laattojen reunat, kuten San Andreaksen jyrkänne). Tämä saa niiden reunat puristumaan toisiaan vasten ja aiheuttaa monia järistyksiä niiden liikkuessa.
Pinta
Maan ulkopinta ei ole tasainen. On korkeita paikkoja, joita kutsutaan vuoriksi, ja korkeita tasankoja, joita kutsutaan tasangoiksi. On matalia paikkoja, joita kutsutaan laaksoiksi ja kanjoneiksi. Suurimmaksi osaksi taivaalta ja meristä tuleva liikkuva ilma ja vesi vahingoittavat kallioita korkeilla paikoilla ja hajottavat ne pieniksi palasiksi. Ilma ja vesi siirtävät sitten nämä kappaleet matalampiin paikkoihin. Tämän vuoksi maapallo olisi ollut hyvin litteä jo kauan sitten. Maan pinnan erojen perussyy on laattatektoniikka. Itse koko planeetan muoto ei ole edes pallo. Nopeutensa vuoksi maapallolla on päiväntasaajalla pieni pullistuma.
Kaikki paikat maapallolla on tehty kivistä tai ovat kivien päällä. Maapallon ulkopuoli ei yleensä ole peittämätöntä kalliota. Yli 70 % maapallosta on suolaisen veden täyttämien merien peitossa. Tämä suolainen vesi muodostaa noin 971 ⁄ 2% kaikesta maapallon vedestä. Makea vesi, jota ihmiset voivat juoda, on enimmäkseen jäätä. Vain hyvin pieni osa on jokien ja maapallon alla ihmisten juotavaksi ja käytettäväksi. Maapallon yläpuolella oleva ilma estää vettä poistumasta avaruuteen. Lisäksi suuri osa maapallon maasta on kasvien tai aikaisemmista elävistä olennoista jäljelle jääneiden kasvien peitossa. Paikat, joissa sataa hyvin vähän, ovat kuivia erämaita, joita kutsutaan aavikoiksi. Aavikoilla on yleensä vain vähän eläviä olentoja, mutta elämä voi kasvaa hyvin nopeasti, kun näillä erämailla sataa. Paikat, joissa sataa paljon, voivat olla suuria metsiä. Viime aikoina ihmiset ovat muuttaneet maapallon ympäristöä paljon.
Ilma
Maapallon ympärillä on ilmaa (ilmakehä). Maapallon massa pitää ilmassa olevat kaasut alhaalla eikä päästä niitä ulkoavaruuteen. Ilma koostuu enimmäkseen typestä (noin 78 %) ja hapesta (noin 21 %), ja siinä on myös muutamia muita kaasuja. Useimmat elävät olennot tarvitsevat ilmaa (tai veteen tarttuneita ilman osia) hengittääkseen ja elääkseen. Ne käyttävät kaasuja - erityisesti happea ja hiilidioksidia - sokerin valmistukseen ja käyttöön sekä voiman tuottamiseen.
Ilma, jota eläimet ja kasvit käyttävät elääkseen, on vain maapalloa ympäröivän ilman ensimmäinen taso (troposfääri). Tämän ilmakerroksen päivittäisiä muutoksia kutsutaan sääksi; suurempia eroja kaukana toisistaan sijaitsevien paikkojen välillä ja vuodesta toiseen kutsutaan ilmastoksi. Sateet ja myrskyt syntyvät, koska tämä ilmakerros kylmenee ylöspäin mentäessä. Kylmästä ilmasta tulee paksumpaa ja se laskee, ja lämpimästä ilmasta tulee ohuempaa ja se nousee ylöspäin. Myös maapallon kääntyminen liikuttaa ilmaa, ja ilma liikkuu pohjoiseen ja etelään, koska maapallon keskikohta saa yleensä enemmän energiaa auringosta ja on lämpimämpi kuin pohjois- ja eteläkärjet. Lämpimän veden yläpuolella oleva ilma haihtuu, mutta koska kylmä ilma ei pysty ottamaan sisäänsä yhtä paljon vettä, se alkaa muodostaa pilviä ja sadetta kylmetessään. Sitä, miten vesi liikkuu ympyrää pitkin, kutsutaan veden kiertokuluksi.
Tämän ensimmäisen tason yläpuolella on neljä muuta tasoa. Ensimmäisellä tasolla ilma kylmenee ylöspäin mentäessä; toisella tasolla (stratosfääri) ilma lämpenee ylöspäin mentäessä. Tällä tasolla on erityistä happea, jota kutsutaan otsoniksi. Tämän ilman otsoni pitää elävät olennot turvassa auringon haitallisilta säteiltä. Näiden säteiden voima tekee tästä kerroksesta yhä lämpimämmän ja lämpimämmän. Keskimmäinen taso (mesosfääri) kylmenee ja kylmenee korkeuden myötä; neljäs taso (termosfääri) lämpenee ja lämpenee; ja viimeinen taso (eksosfääri) on melkein ulkoavaruutta, ja siinä on hyvin vähän ilmaa. Se ulottuu noin puoleen kuuhun asti. Kolmen uloimman tason läpi kulkee paljon sähköä; tätä kutsutaan ionosfääriksi, ja se on tärkeä radio- ja muiden ilmassa olevien sähköaaltojen kannalta. Siellä ovat myös revontulet.
Vaikka ilma vaikuttaa hyvin kevyeltä, koko ilman paino maapallon ulkopinnan yläpuolella (ilmanpaine) on tärkeä. Yleisesti ottaen merenpinnan tasolta uloimman ilmatason yläpäähän yhden cm:n2 läpimittaisen ilmatilan massa on noin 1,03 kg ja yhden neliösentin läpimittaisen ilmatilan paino on noin 14,7 lb. Ilman takia pienet meteoriitit palavat yleensä kauan ennen kuin ne pääsevät Maahan.
Ilma pitää myös maapallon lämpimänä, erityisesti sen auringosta poispäin kääntyneen puoliskon. Jotkin kaasut - erityisesti metaani ja hiilidioksidi - toimivat kuin huopa, joka pitää maapallon lämpimänä. Aiemmin maapallo on ollut paljon lämpimämpi ja paljon kylmempi kuin nyt. Koska ihmiset ovat kuitenkin tottuneet nykyiseen lämpöön, emme halua maapallon olevan liian paljon lämpimämpi tai kylmempi. Useimmissa tavoissa, joilla ihmiset tuottavat sähköenergiaa, käytetään hiilen palamista - erityisesti hiiltä, öljyä ja maakaasua. Näiden polttaminen synnyttää uutta hiilidioksidia ja voi aiheuttaa lisää lämpenemistä. Parhaillaan käydään laajaa keskustelua siitä, mitä ihmisten pitäisi tehdä maapallon viimeisimmälle lämpenemiselle, joka on jatkunut noin 150 vuotta. Toistaiseksi lämpeneminen on ollut hyväksyttävää: kasvit ovat kasvaneet paremmin. Sää on ollut parempi kuin silloin, kun se oli kylmempi. Huonoja asioita voi tapahtua, jos lämpeneminen jatkuu.
