Planeetta Maa: Faktoja kotiplaneetastamme

Maan kuva avaruudessa kuin sininen marmori korostaa planeettaa

Maan kuva avaruudessa kuin sininen marmori korostaa planeetan haurautta ja maan kauneutta. (Kuva: NASA)



Hypätä:

Maa, kotimme, on kolmas planeetta auringosta. Vaikka tiedemiehet etsivät edelleen vihjeitä elämästä maapallon ulkopuolella, kotiplaneetamme on edelleen ainoa paikka maailmankaikkeudessa, josta olemme koskaan tunnistaneet eläviä organismeja.



Maa on aurinkokunnan viidenneksi suurin planeetta. Se on pienempi kuin neljä kaasujättiläistä - Jupiter , Saturnus, Uranus ja Neptunus - mutta suurempi kuin kolme muuta kivistä planeettaa, Merkurius, Mars ja Venus .

Maapallon halkaisija on noin 8 000 mailia (13 000 kilometriä) ja se on enimmäkseen pyöreä, koska painovoima yleensä vetää aineen palloksi. Mutta kotiplaneetamme pyöriminen saa sen napautumaan ja turpoamaan päiväntasaajalla, mikä tekee maapallon todellisesta muodosta `` pitkänomaisen pallon. ''



Aiheeseen liittyviä: Kuinka suuri Maa on?

Planeettamme on ainutlaatuinen monista syistä, mutta sen käytettävissä oleva vesi ja happi ovat kaksi määrittävää ominaisuutta. Vesi kattaa noin 71 prosenttia maapallon pinnasta, ja suurin osa vedestä sijaitsee planeettamme valtamerissä. Noin viidesosa Maan ilmakehä koostuu kasvien tuottamasta hapesta.

Aiheeseen liittyviä: Katso upeita kuvia avaruudesta Maasta



Maapallon kiertorata auringon ympäri

Maan kiertäessä aurinkoa planeetta pyörii samanaikaisesti kuvitteellisen viivan ympäri, jota kutsutaan akseliksi, joka kulkee ytimen läpi pohjoisnavasta etelänavalle. Maapallon pyöriminen akselilla kestää 23,934 tuntia ja auringon ympäri kiertäminen 365,26 päivää - maapallon päivät ja vuodet määritellään näiden kehitysten avulla.

Maan pyörimisakseli on kallistettu suhteessa ekliptiseen tasoon, kuvitteelliseen pintaan planeetan auringon kiertoradan läpi. Tämä tarkoittaa sitä, että pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko osoittavat joskus aurinkoa kohti tai poispäin vuodesta riippuen vuodenajasta, ja tämä muuttaa puolipallon vastaanottaman valon määrää, mikä muuttaa vuodenajat .

Maa sattuu kiertämään aurinkoa niin kutsutulla Goldilocks-vyöhykkeellä, jossa lämpötilat ovat juuri sopivat nestemäisen veden ylläpitämiseksi planeettamme pinnalla. Maan kierto ei ole täydellinen ympyrä, vaan pikemminkin hieman soikea ellipsi, samanlainen kuin kaikkien muiden aurinkokuntamme planeettojen kiertorata. Planeettamme on hieman lähempänä aurinkoa tammikuun alussa ja kauempana heinäkuussa, vaikka tällä läheisyydellä on paljon pienempi vaikutus planeetan pinnan lämpötilaan kuin maapallon akselin kallistus.



Tilastoja Maan kiertoradasta NASA :

  • Keskiverto etäisyys auringosta : 149598262 km (92,956,050 mailia)
  • Perihelion (lähinnä aurinkoa): 147 098 291 km
  • Aphelion (kauimpana auringosta): 152 098 233 km (94509460 mailia)
  • Aurinkopäivän pituus (yksi akselin kierto): 23,934 tuntia
  • Vuoden pituus (yksi kierros auringon ympäri): 365,26 päivää
  • Päiväntasaajan kallistus kiertoradalle: 23.4393 astetta

Kaavio Maasta

Kaavio maapallon elliptisestä kiertoradasta auringon ympäri.(Kuvaluotto: NOAA)

Maan muodostuminen ja kehitys

Tutkijat uskovat, että maapallo muodostui suunnilleen samaan aikaan kuin aurinko ja muut planeetat noin 4,6 miljardia vuotta sitten, kun aurinkokunta yhdistyi jättimäisestä pyörivästä kaasu- ja pölypilvestä, joka tunnetaan aurinkosumuna. Kun sumu romahti oman painovoimansa vaikutuksesta, se pyöri nopeammin ja litistyi levyksi. Suurin osa levyn materiaalista vedettiin sitten kohti keskustaa auringon muodostamiseksi.

Muut hiukkaset levyssä törmäsi ja tarttui yhteen muodostamaan yhä suurempia kappaleita, mukaan lukien maapallo. Tutkijat uskovat, että maapallo alkoi a vedetön kivimassa .

`` Luultiin, että koska nämä asteroidit ja komeetat lentävät ympäriinsä törmäämään maan kanssa, olosuhteet varhaisessa maapallossa ovat saattaneet olla helvetillisiä '', Simone Marchi, planeetatutkija Lounais -tutkimuslaitoksessa Boulderissa, Coloradossa, aiemmin kertoi guesswhozoo.com .

Kuitenkin viime vuosina uudet analyysit mineraalien loukkuun jääneistä mineraaleista viittaavat siihen, että maapallolla oli jo nestemäistä vettä ensimmäisten 500 miljoonan vuoden aikana, Marchi sanoi.

Kallion radioaktiiviset materiaalit ja lisääntyvä paine maan syvyyteen tuottivat tarpeeksi lämpöä planeetan sisäosan sulamiseen, jolloin jotkin kemikaalit nousivat pintaan ja muodostivat vettä, kun taas toisista tuli ilmakehän kaasuja. Viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen Maankuori ja valtameret ovat saattaneet muodostua noin 200 miljoonan vuoden kuluessa planeetan muodosta.

Taiteilija

Taiteilijan käsitys hiljattain muodostetun planeettajärjestelmän ympäröivästä pölystä ja kaasusta. Suurin osa tämän entisen sumun massasta tulee tähdeksi järjestelmän keskellä. Muut paakut ja törmäykset muodostavat planeettoja.(Kuva: NASA)

Maan sisäinen rakenne

Maan ydin on noin 4400 mailia (7100 km) leveä, hieman suurempi kuin puolet maapallon halkaisijasta ja suunnilleen sama koko Maaliskuuta . Ytimen uloimmat 1450 mailia (2250 km) ovat nestemäisiä, kun taas sisäydin on kiinteä. Tämä kiinteä ydin on noin neljä viidesosaa yhtä suuri kuin Maan kuu, halkaisijaltaan noin 1600 mailia. Ydin on vastuussa planeetan magneettikentästä, joka auttaa ohjaamaan auringosta ammuttuja haitallisia varautuneita hiukkasia.

Ytimen yläpuolella on maan vaippa, joka on noin 1800 mailia (2900 km) paksu. Vaippa ei ole täysin jäykkä, mutta se voi virrata hitaasti. Maankuori kelluu vaipan päällä paljon kuin puupala kelluu veden päällä. Vaipan kallion hidas liike sekoittaa mantereita ympäri ja aiheuttaa maanjäristyksiä, tulivuoria ja vuorijonojen muodostumista.

Vaipan yläpuolella Maalla on kahdenlaisia ​​kuoria. Mantereiden kuiva maa koostuu enimmäkseen graniitista ja muista kevyistä silikaattimineraaleista, kun taas merenpohjat koostuvat enimmäkseen tummasta, tiheästä vulkaanisesta basaltista. Mantereen kuori on keskimäärin noin 40 mailia paksu, vaikka se voi olla ohuempi tai paksumpi joillakin alueilla. Meren kuori on yleensä vain noin 8 mailin paksu. Vesi täyttyy basaltikuoren matalilla alueilla muodostaen maailman valtameret.

Maa lämpenee ydintä kohti. Mantereen kuoren pohjassa lämpötilat saavuttavat noin 1 800 celsiusastetta (1 800 celsiusastetta) ja nousevat noin 1 celsiusaste kilometriä kohden kuoren alapuolelle. Geologit ajattelevat, että maapallon ulomman ytimen lämpötila on noin 6700–7 800 ° F (3700–4 300 ° C) ja että sisemmän ytimen lämpötila voi nousta 12 600 ° F (7 000 ° C) - kuumemmaksi kuin auringon pinta.

Maa

NASA: sta muokatussa kuvassa taiteilija paljastaa maan sisäisen ytimen, vaipan ja kuoren rakenteen.(Kuvan luotto: Shutterstock)

Maan magneettikenttä

Maapallon magneettikenttä syntyy maapallon ytimessä virtaavista virroista. Magneettiset navat ovat aina liikkeellä magneettisen kanssa Pohjoisnapa kiihdyttäen pohjoisliikettään 24 kilometriin (40 kilometriin) vuosittain seurannan alkamisen jälkeen 1830 -luvulla. Se poistuu todennäköisesti Pohjois -Amerikasta ja saavuttaa Siperian muutamassa vuosikymmenessä.

Maan magneettikenttä muuttuu myös muilla tavoin. Maailmanlaajuisesti magneettikenttä on heikentynyt 10 prosenttia 1800 -luvun jälkeen NASA .

Mutta nämä muutokset ovat lieviä verrattuna siihen, mitä Maan magneettikenttä on tehnyt aiemmin. Muutaman kerran miljoonassa vuodessa kenttä kääntyy täysin ja pohjois- ja etelänapa vaihtavat paikkoja. Magneettikentän kääntäminen voi kestää 100–3000 vuotta.

Maan magneettikentän voimakkuus laski noin 90 prosenttia, kun kentän muutos tapahtui muinaisessa menneisyydessä, Australian kansallisen yliopiston professori Andrew Roberts kertoo. Pudotus tekee planeetasta alttiimman auringon myrskyille ja säteilylle, mikä voi vahingoittaa merkittävästi satelliitteja sekä viestintä- ja sähköinfrastruktuuria.

'Toivottavasti tällainen tapahtuma on kaukana tulevaisuudessa ja voimme kehittää tulevia tekniikoita valtavien vahinkojen välttämiseksi', Roberts sanoi lausunto .

Kun auringon varautuneet hiukkaset jäävät loukkuun Maan magneettikenttään, ne murtuvat magneettinapojen yläpuolella oleviin ilmamolekyyleihin aiheuttaen hehkun. Tämä ilmiö tunnetaan auroraeina, pohjois- ja etelävaloina.

Maan ilmakehä

Maata ympäröi ohut ilmakehä.

Maan ilmakehä ympäröi planeettaa, mutta se ohenee ja ohenee kauemmas pinnasta.(Kuva: NASA)

Maapallon ilmakehässä on noin 78 prosenttia typpeä ja 21 prosenttia happea, ja siinä on pieniä määriä vettä, argonia, hiilidioksidia ja muita kaasuja. Millään muulla aurinkokunnan planeetalla ei ole ilmaa, joka on täynnä vapaata happea, mikä on elintärkeää maapallon muille ainutlaatuisille ominaisuuksille: elämälle.

Aiheeseen liittyviä: Maapallon ilmakehä: koostumus, ilmasto ja sää

Ilma ympäröi maapalloa ja ohenee kauemmas pinnasta. Noin 100 mailia (160 km) maanpinnan yläpuolella ilma on niin ohutta, että satelliitit voivat vetää ilmakehän läpi vain vähän vastusta. Silti ilmakehän jälkiä löytyy jopa 600 kilometriä planeetan pinnan yläpuolelta.

Ilmakehän alin kerros tunnetaan troposfäärinä, joka on jatkuvasti liikkeessä ja miksi meillä on sää. Auringonvalo lämmittää planeetan pintaa aiheuttaen lämpimän ilman nousun troposfääriin. Tämä ilma laajenee ja jäähtyy ilmanpaineen laskiessa, ja koska tämä viileä ilma on ympäristöään tiheämpää, se sitten uppoaa ja lämmittää maapalloa uudelleen.

Troposfäärin yläpuolella, noin 30 kilometriä (48 km) maanpinnan yläpuolella, on stratosfääri. Stratosfäärin hiljainen ilma sisältää otsonikerroksen, joka syntyi, kun ultraviolettivalo aiheutti happiatomitrioiden sitoutumisen otsonimolekyyleihin. Otsoni estää suurimman osan auringon haitallisesta ultraviolettisäteilystä pääsemästä maan pinnalle, missä se voi vahingoittaa ja muuttaa elämää.

Vesihöyry, hiilidioksidi ja muut kaasut ilmakehässä sieppaavat auringon lämpöä ja lämmittävät Maata. Ilman tätä ns. kasvihuoneilmiö , 'Maa olisi luultavasti liian kylmä elämän olemassaololle, vaikka karkaava kasvihuoneilmiö johti Venuksen nykyisen pinnan helvetillisiin olosuhteisiin.

Maata kiertävät satelliitit ovat osoittaneet, että ylempi ilmakehä laajenee päiväsaikaan ja supistuu yöllä lämmityksen ja jäähdytyksen vuoksi.

Maan kemiallinen koostumus

Happi on maapallon kuoren runsain alkuaine, joka muodostaa noin 47 prosenttia koko kiven painosta. Toiseksi runsain elementti on piitä , 27 prosenttia, jota seuraa alumiini , 8 prosenttia; rauta- , 5 prosenttia; kalsiumia , 4 prosenttia; ja natrium , kaliumia ja magnesium , noin 2 prosenttia kukin.

Maan ydin koostuu pääasiassa raudasta ja nikkeli ja mahdollisesti pienempiä määriä kevyempiä elementtejä, kuten rikki ja happea. Vaippa on valmistettu rautaa ja magnesiumia sisältävistä silikaattikivistä. (Piin ja hapen yhdistelmä tunnetaan piidioksidina, ja piidioksidia sisältävät mineraalit tunnetaan silikaattimineraaleina.)

Maan kuu

Tämä valokuva, jonka on ottanut valokuvaaja astronomi Chirag Upreti, osoittaa, että vuoden 2020 kukkava kuu nousee Times Squarelta NYC: ssä.

Tämä valokuva, jonka on ottanut valokuvaaja astronomi Chirag Upreti, osoittaa, että vuoden 2020 kukkava kuu nousee Times Squarelta NYC: ssä.(Kuvan luotto: Chirag Upreti)

Maan kuu on 2159 mailia (3474 km) leveä, noin neljäsosa maapallon halkaisijasta. Planeetallamme on yksi kuu, kun taas Merkuriusella ja Venuksella ei ole yhtään ja kaikilla muilla aurinkokuntamme planeetoilla on kaksi tai useampia.

Maan kuun muodostumisen johtava selitys on, että jättiläinen isku pudotti kuun raaka -aineet primitiiviseltä, sulalta maapallolta ja kiertoradalle. Tutkijat ovat ehdottaneet, että planeettaan osunut kohde oli noin 10 prosenttia Maan massasta - suunnilleen Marsin kokoinen.

Elämä maan päällä

Maa on maailmankaikkeuden ainoa planeetta, jolla tiedetään olevan elämää. Planeetalla on useita miljoonia kuvattuja lajeja, jotka elävät luontotyypeissä syvimmän valtameren pohjasta muutaman kilometrin päähän ilmakehään. Tutkijoiden mielestä jäljellä on vielä paljon lajeja, joita ei ole vielä kuvattu tieteelle.

Tutkijat epäilevät, että muutkin ehdokkaat elämän järjestämiseksi aurinkokunnassamme - kuten Saturnuksen kuu Titan tai Jupiterin kuu Europa - voivat pitää alkeellisia olentoja. Tiedemiehet eivät ole vielä saaneet tarkasti tietoa siitä, kuinka alkukantaiset esi -isämme ilmestyivät ensimmäisen kerran maan päälle, vaikka useimmat uskovat, että kemiallinen keitto planeetalla synnytti elävien organismien rakennuspalikoita. (Tarkat olosuhteet, jotka ovat välttämättömiä elämän luomiseksi elottomalta planeetalta, ovat melko epätodennäköisiä, joten näyttää siltä, ​​että meillä oli erittäin onnea.)

Lue lisää WordsSideKick.comista: Miten elämä syntyi maan päällä?

Toinen teoria viittaa siihen, että elämä kehittyi ensin läheisellä Mars -planeetalla, joka olisi voinut joskus asua, ja sitten se matkusti Maalle meteoriiteilla, jotka heitettiin Punaiselta planeetalta muiden avaruuskivien vaikutuksesta.

`` On onni, että päädyimme tänne, mutta maapallo on varmasti ollut parempi kahdesta planeetasta elämän ylläpitämiseksi '', biokemisti Steven Benner Floridan Westheimer -tiede- ja teknologiainstituutista kertoi guesswhozoo.comille. 'Jos hypoteettiset Marsin esi -isämme olisivat pysyneet Marsissa, ei ehkä olisi ollut tarinaa kerrottavana.'

Lisäresurssit

guesswhozoo.com -avustaja Vicky Stein päivitti tämän tarinan 20. heinäkuuta 2021.