Maa

Rakenne

Maan ympärysmitta on noin 40 000 km ja säde noin 6370 km.

Kerrokset

Maa voidaan jakaa kemiallisen koostumuksen mukaan kolmeen kehään. Uloimpana on kuori, sen alla on vaippa, ja sisimpänä on ydin, joka jaetaan vielä ulkoytimeen ja sisäytimeen.
Maan kuoren paksuus on keskimäärin 40 kilometriä. Se muodostaa Maan kokonaistilavuudesta alle prosentin ja massasta 0,4 prosenttia. Kuori sisältää kohtalaisen kevyitä materiaaleja, kuten piistä, alumiinista, kalsiumista, hapesta ja raudasta muodostuneita yhdisteitä.
Kuorikerros koostuu paristakymmenestä mannerlaatasta, jotka kelluvat vaippaa raskaamman kiviaineksen päällä. Laatat liikkuvat alituisesti toistensa suhteen, aiheuttaen maanjäristyksiä ja tulivuoritoimintaa, lähinnä laattojen reunoilla, jossa ne törmäävät tai työntyvät toisensa alle. Toisaalta uutta laattamateriaalia eli merenpohjaa muodostuu valtamerten keskellä, kuten Islannissa, jossa kiviainesta työntyy esiin Maan vaipasta. Laattaliikkeen energianlähde on radioaktiivinen hajoaminen.
Maan vaippa alkaa kuoren alta noin 40 kilometrin syvyydestä ja jatkuu noin 2900 kilometrin syvyyteen. Se käsittää maan tilavuudesta 84 prosenttia ja massasta 67 prosenttia. Vaippa koostuu kiinteässä olomuodossa olevasta materiaalista, kuten erilaisista hapen, magnesiumin, raudan ja piin yhdisteistä.
Maan ulompi ydin alkaa 2900 kilometrin syvyydestä ja jatkuu 5200 kilometrin syvyyteen. Siitä alkaa sisempi ydin, joka jatkuu Maan keskipisteeseen 6370 kilometrin syvyyteen. Ydin muodostaa Maan massasta 32 prosenttia ja tilavuudesta 15 prosenttia. Ulompi ydin on sulassa tilassa ja sisempi ydin kiinteässä tilassa, sillä siellä vallitsee jopa 3,6 miljoonaa kertaa ilmakehän paine. Ydin koostuu pääosin raudasta ja nikkelistä.
Maan kuori ja vaipan ylin osa muodostavat kivikehän eli litosfäärin, jonka paksuus on noin 100 kilometriä. Sen alapuolella on astenosfääri, joka ulottuu noin 700 kilometrin syvyyteen ja käsittää osia ylävaipasta ja vaipan vaihettumiskerroksesta. Astenosfäärin alapuolella olevaa vaipan osaa kutsutaan mesosfääriksi.

Rata ja pyöriminen

Maa etenee kiertoradallaan Auringon ympäri 30,5 kilometrin sekuntinopeudella (109 800km/h) lähes ympyränmuotoista ellipsirataa pitkin. Liikkeestä Auringon ympäri syntyy vuodenaikojen vaihtelu. Samalla Maa pyörii oman akselinsa ympäri, mistä seuraa vuorokaudenaikojen vaihtelu. Pyörimistä hidastaa jatkuvasti vuorovesi-ilmiö, minkä vuoksi vuorokausi pitenee hitaasti. Epäsäännöllisesti Maan pyörimistä hidastavat muun muassa sääilmiöt, merenpinnan korkeusvaihtelut, Maan vaipan konvektiovirtaukset, laattojen liike, sisäiset kitkavoimat, sähköiset voimat ja eroosio.
Maan kiertoaika Auringon ympäri ympäröivien tähtien suhteen eli sideerinen vuosi on 365,2564 vuorokautta (365 vuorokautta, 6 tuntia, 9 minuuttia ja 9,76 sekuntia). Maa on lähinnä Aurinkoa tammikuun alussa, kun pohjoisella pallonpuoliskolla on talvi , ja vastaavasti kauimpana heinäkuun alussa, kun pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä.
Maan pyörähdysaika oman akselinsa ympäri on yksi päivä eli 23 tuntia 56 minuuttia ja 4,1 sekuntia. Koska Maa ehtii jo yhden vuorokauden aikana kulkea jonkin matkaa pitkin kaarevaa rataa, kestää kuitenkin noin 4 minuuttia kauemmin, ennen kuin sama maapallon pituuspiiri on kääntyneenä kohti Aurinkoa, eli aurinkovuorokausi on tämän verran pitempi kuin tähtivuorokausi ja tunnin alkuperäisen määritelmän mukaan tasan 24 tuntia.
Maan pyörimisakseli on noin 23,5 astetta vinossa Maan ratatasoon nähden. Akseli tekee noin 25 700 vuoden jaksossa vaappuvan hyrrän tapaista prekessio­liikettä tähtien suhteen. Tällä hetkellä akseli osoittaa lähelle Pohjantähteä. Auringon ja Kuun vaikutuksesta akseli kuitenkin kiertyy hitaasti, ja esimerkiksi 12 000 vuoden kuluttua pohjoinen taivaannapa sijaitsee Vegan lähistöllä. Tähän liikkeeseen liittyy jaksoltaan lyhyempi ja laajuudeltaan pienempi nutaatioliike. Kaiken kaikkiaan pyörimisakselin kaltevuus vaihtelee 21,9–24,3 asteen välillä. Lisäksi Maan pyörimisakselin ja napojen asema maankuoreen vaihtelee alle 10 metrin säteellä. Tämä liike aiheutuu ilma- ja vesimassojen liikkeistä sekä maanjäristyksiin liittyvistä kiviaineksen siirtymisistä.
Maan pyöriminen kerran vuorokaudessa itsensä ympäri tarkoittaa noin 1600km/h kehänopeutta päiväntasaajalla. Nopeus pienenee mentäessä kohti napoja. Helsingissä kehänopeus on 835 km/h ja Nuorgamissa nopeus on 570 km/h.

Ilmasto

Maan ilmasto vaihtelee huomattavasti eri paikoissa, ja niin syntyneet ilmastovyöhykkeet luovat osaltaan erilaisia biomeja, kasvillisuusvyöhykkeitä.
Auringonvalon tulokulma on tärkeimpiä ilmastoon vaikuttavia tekijöitä. Matalilla leveysasteilla tropiikissa lähellä päiväntasaajaa Aurinko paistaa joka päivä korkealta, minkä johdosta ilmasto on kuuma ja vuodenaikojen väliset lämpötilaerot pieniä. Lähellä napoja Aurinko paistaa matalalta tai on talvisin kokonaan piilossa, mikä viilentää ilmastoa. Lauhkeilla alueilla päiväntasaajan ja napaseutujen välissä on tyypillisesti neljä vuodenaikaa.
Tuulet tuovat kosteutta maalle. Pasaatituulet kohtaavat tropiikissa ja aiheuttavat ukkosilmoja, kosteutta ja monsuuneja. Pasaatituulten pohjois- ja eteläpuolella noin 30. leveysasteen kohdalla on vain vähän tuulta, minkä johdosta valtameriltä ei tule mantereille paljon kosteutta. Lisäksi kuivaa ilmaa laskeutuu maanpinnalle lämmeten samalla. Tämän johdosta maapallon suurimmat aavikkoalueet sijaitsevat näillä leveysasteilla.
Vuoristot pakottavat tuulen nousemaan ylöspäin. Ilma viilenee kohotessaan, jolloin kosteus tiivistyy pilviksi ja sateiksi. Tuulen puolelle vuoria syntyy kostea ilmasto ja toisella puolelle kuiva.
Valtameret tuottavat kosteutta, joka synnyttää sademyrskyjä. Valtameret myös tasaavat rannikkoseutujen lämpötiloja.

Elämä

Lähes kaikkialla Maassa ilmakehästä aina viiden kilometrin syvyyteen maan alla esiintyy elämää. Elämä on maapallolla sopeutunut hyvin erilaisiin olosuhteisiin. Maapallolla elää arvioiden mukaan yli 400 000 kasvilajia ja jopa 30–100 miljoonaa eläinlajia. Maapallolla elävien ihmisten väkiluku ylitti seitsemän miljardia lokakuun lopussa 2011.
Tämänkaltaisen elämän esiintymisen Maassa ovat mahdollistaneet Maan olosuhteet, jotka ovat monella tavalla hyödyllisiä elämälle. Tärkeimpiä niistä ovat planeetan sijainti elinkelpoisella vyöhykkeellä sopivalla etäisyydellä tähdestään ja galaksinsa keskustasta, sopiva koko, nestemäinen vesi, ytimen ja vaipan rakenne sekä laattatektoniikka. Lisäksi hapellinen ilmakehä teki mahdolliseksi monisoluisen elämän synnyn, ja kuiva maa ja lajien kehitystä edistävät tarpeeksi haasteelliset olosuhteet tekivät mahdolliseksi teknisen sivilisaation syntymisen.