Maapallo

Maan kivi-, vesi-, ilma- ja elokehän synty

Maa tiivistyi muiden sisäplaneettojen tapaan kiinteäksi kappaleeksi. Massan kokoon puristumisesta, meteoriittien törmäyksistä ja aineiden radioaktiivisuuden hajoamisen myötä, Maapallo alkoi lämmetä. Maa suli osittain, jonka seurauksena kiviaines järjestäytyi kerroksiksi niin, että raskaimmat aineet painuivat keskustaan ja pintaosaan jähmettyi kova kivikehä eli litosfääri. Maan kaasukehä syntyi siten, että tulivuoret vapauttivat ilmaan runsaasti kivien mineraaleista peräisin olevia kaasuja, muun muassa vesihöyryä ja hiilidioksidia. Nuo kaasut myös estivät lämpösäteilyn karkaamisen ja saivat siten maapallon lämpötilaan sopivan tasapainon. Maapallon viiletessä vesihöryä alkoi tiivistyä sadevedeksi, joka täytti Maan painanteet. Näin maapallolle syntyi vesikehä eli hydrosfääri.
     Veden kierron synnytti Auringon lämpöenergian aiheuttama haihtuminen. Kaasukehästä puuttui vielä kauan kehittyneemmälle elämälle välttämätön vapaa happi ja Auringon ultraviolettisäteilyltä suojaava otsonikerros. Elämän ensimmäiset alkeelliset muodot kehittyivät merissä, koska niihin ultraviolettisäteily ei päässyt.
     Ilmakehä eli atmosfääri syntyi, kun hapen vaikutuksesta elämälle haitalliset ammoniakki ja metaani muuttuivat typeksi, vedeksi ja hiilidioksidiksi. Ensimmäiset eliöt sopeutuivat otsonisuojan turvin maaelämään noin 400 miljoonaa vuotta sitten, ja edellytykset elokehän eli biosfäärin monipuolistumiselle paranivat nopeasti. Kaikki kehät ovat vuorovaikutussuhteessa keskenään, sillä niiden välillä tapahtuu sekä energian että aineiden kiertoa.


Maapallon rakenne

Ilmakehä

Ilmakehä suojaa maata säteilyltä. Atmosfääri on hyvin ohut "kalvo" Maan ympärillä. Kaasukoostumus on noin 100 km:n korkeudelle samanlainen, ja sen takia tätä kerrosta kutsutaan homosfääriksi. Sen yläpuolella heterosfäärissä typpi, happi, helium ja vety järjestäytyvät kerroksiksi painonsa mukaisesti siten, että ylimpänä on kevyimpiä vetyä ja heliumia.
     Eri korkeuksilla vallitsevien lämpötilojen mukaan ilmakehässä erotetaan neljä kerrosta: troposfääri, stratosfääri, mesosfääri ja termosfääri. Tavallisimmat sääilmiöt tuulineen ja pilvineen ovat troposfäärissä. Stratosfäärissä on tärkeä UV-säteilyltä suojaava otsonikerros. Sen läpi pääsee Maan pinnalle vain vähän ultraviolettisäteilyä, ja siihen määrään elollinen luonto on sopeutunut. Stratosfäärin yläpuolella mesosfäärissä ei ole Auringon säteilyä absorboivia aineita ja sen vuoksi lämpötila laskee sen ylärajalle tultaessa lähes -100 asteeseen. Seuraavassa kerroksessa termosfäärissä lämpötila alkaa nousta, koska siellä säteilyä imetytyy happimolekyyleihin muuttuen lämmöksi. Termosfäärin alaosassa, ionisfäärissä, Auringon fotonien ionisoimat kaasut estävät vaarallisten lyhytaaltoisten gamma- ja röntgensäteiden pääsyn Maan pintaan.
     Maata suojaavan magnetosfäärin läpi päässyt aurinkotuuli aiheuttaa revontulet ja roihujen hiukkasparvi häiriöitä sähkö- ja elektroniikkalaitteissa.


Ilmakehän rakenne

Maan kierto Auringon ympäri

Maapallo kiertää Aurinkoa 100 000 km:n tuntivauhtia. Keskietäisyys Auringosta on 150 miljoonaa kilometriä. Kiertoon kuluu aikaa 365 vuorokautta ja 6 tuntia. Joka neljäntenä vuonna, helmikuuhun lisätään karkauspäivä, joka on 29.2.



Maapallo kiertää Aurinkoa tietyssä tasossa. Maan oma navalta navalle kulkeva pyörimisakseli ei ole kuitenkaan kohtisuorassa tähän kiertoradan tasoon nähden, vaan poikkeaa siitä 23,5 astetta, myös akselin suunta pysyy koko kierron aikana samana.
     Kesäpäivän seisauspäivänä 21.6 auringonsäteet osuvat kohtisuoraan Kravun kääntöpiirille. Kesäpäivän seisauspäivästä syksyä kohti Auringon zeniittiasema siirtyy päiväntasaajalle päin kunnes syyspäivän tasauspäivänä 23.9. aurinko paistaa zeniitistä päiväntasaajalle. Talvipäivän seisauspäivänä 22.12 aurinko paistaa kohtisuoraan Kauriin kääntöpiirille. Talvipäivän seisauspäivästä meidän kevättämme kohti ja eteläisen pallonpuoliskon syksyä kohti Auringon zeniittiasema palaa päiväntasaajalle päin, kunnes 21.3 on kevätpäiväntasaus.



Maapallon pyöriminen akselinsa ympäri

Maapallo on navoiltaan litistynyt pyörähdysellipsoidi. Maan pyörii akselinsa ympäri, josta seuraa vuorokaudenaikojen vaihtelu. Maapallo on jaettu 24 aikavyöhykkeeseen, joiden leveys on 15 astetta. Vyöhykeaika on aikavyöhykkeen keskellä kulkevan meridiaanin todellinen, Auringon mukainen aika. Aikavyöhykkeiden rajat on siirretty yleensä noudattamaan valtioiden rajoja. Suomea idempänä olevilla aikavyohykkeillä kellot ovat meidän aikaamme nähden edellä ja lännempänä jäljessä. Päivämääränrajalla 180 asteen meridiaanilla Aasiaan päin mentäessä hypätää ajassa vuorokausi eteenpäin ja Amerikkaan päin mentäessä palataan ajassa vuorokausi taaksepäin.