Maa: kaugeim tipp keskpunktist ei ole Everest

Seisa Mount Everesti tipus ja oled tavapärase mõõdupuu järgi nii kõrgel, kui üldse võimalik. Kuid ronides hoopis Ecuadoris asuvale Chimborazole, jõuad 6 384,4 km kaugusele Maa keskpunktist — kaugemale kui Everest, sest Maa ise paisub sinu kasuks. Pöörlemine lamestab planeeti poolustel ja paisutab seda ekvaatoril, lisades sealsele läbimõõdule 43 km võrreldes pooluselt poolusele mõõdetuga. Isegi kõige sügavam süvik ja kõrgeim mägi jäävad selle kumeruse kõrval peaaegu märkamatuks: Mariaani süvik vähendab planeedi keskmist raadiust vaid 0,17% võrra ja Everest lisab tagasi ainult 0,14%.

Fotol näib Maa liikumatuna, kuid peaaegu miski selles ei seisa tegelikult paigal. Selle maakoor lõheneb, libiseb ja neeldub tagasi mantlisse ajakava järgi, mida mõõdetakse kümnetes miljonites aastates. Selle sisemus on nii kuum, et sulatab kivimeid, ja samal ajal piisavalt jahe, et hoida tahket sisetuuma. Selle magnetväli, mis just praegu, sinu lugemise ajal vaikselt nõrgeneb, on ainus, mis eraldab atmosfääri filtreerimata päikesetuulest. Isegi planeedi lõpp on juba visandatud — miljardite aastate kaugusel.

Kumerus on vaid kõige silmatorkavam viis, kuidas Maa erineb täiuslikust kerast. Pöörlemine venitab planeedi ellipsoidiks ning gravitatsioon koos pöörlemisega otsustab, millal "keskpunktist kaugeim" ja "merepinnast kõrgeim" lakkavad olemast sama küsimus — just seepärast võidabki Chimborazo, mis pole sugugi maailma kõrgeimate mägede seas, kategoorias, kus Everest kaotab.

Selle kuju all on pind ise ajutine. Maa vanim ookeaniline maakoor, mis leidub Vaikse ookeani lääneosas, on vaid umbes 200 miljonit aastat vana — planeedi enda kõrval noor. Mandriline maakoor vananeb hoopis aeglasemalt: vanim dateeritud mandriline maakoor on 4 030 miljonit aastat vana, ning tsirkoonikristallid on säilinud maakoorest, mis on kuni 4 400 miljonit aastat vana. Mereäär on sisuliselt ühekordne, luues end pidevalt harjadel ja hävides subduktsioonivöönditel, samal ajal kui mandritükid võivad püsida peaaegu sama kaua kui planeet ise.

Maa pind ei muutunud tänasesse vormi ainult järk-järgult — osa planeedi iseloomulikke jooni pärineb ühest katastroofilisest sündmusest. Peamise hüpoteesi kohaselt põrkas Marsi-suurune objekt nimega Theia, mis kandis endas umbes 10% Maa massist, kokku noore Maaga, ning Kuu tekkis kokkupõrkest paisatud rusudest. Objekt, mille mass on ligikaudu kümnendik Maa omast, mis paiskub vastu äsja tekkinud planeeti, ei ole loodusliku kaaslase jaoks kuigi tagasihoidlik algus.

Maa taastus sellest vägivallast üllatavalt kiiresti, vähemalt geoloogilises ajaskaalas. Lääne-Austraaliast pärit tsirkoonikristallid, mille vanuseks on määratud kuni 4,4 miljardit aastat, näitavad, et mandriline maakoor ja vedel vesi eksisteerisid juba vaid 140–160 miljonit aastat pärast Maa tekkimist. Planeet, mis oli hiljuti neelanud Marsi-suuruse tabaja löögi, kasvatas juba tahket pinnast ja kogus vedelat vett geoloogilises mõttes silmapilkselt.

See segunemine toimub tempos, mida on lihtne alahinnata. Litosfääriplaadid roomavad edasi umbes küüne kasvamise kiirusel — 10 kuni 40 mm aastas — Kesk-Atlandi seljandikul, ja juuksekasvu kiirusel, umbes 160 mm aastas, Nazca plaadi puhul. Kiireimate liikujate hulgas edeneb Cocose plaat 75 mm aastas ja Vaikse ookeani plaat 52–69 mm aastas. Inimese ajaskaalas ei kõla see kuidagi dramaatiliselt, kuid 200 miljoni aasta jooksul kuhjudes piisab küüne kasvu kiirusest tervete ookeanide avamiseks ja sulgemiseks.

See vaikne liikumine on ka põhjus, miks Maa pind end pidevalt taaskasutab, samal ajal kui mandrid, mida see kannab, triivivad peaaegu muutumatuna miljardeid aastaid — kaks väga erinevat kella, mis tiksuvad ühe ja sama planeedi sees.

Litosfääriplaatide liikumine ei ole ainus aeglane protsess, mis kujundab Maa elukõlblikkust. Planeedi magnetväli tekkis 3,5 miljardit aastat tagasi, ajal, mil päikesetuul oli umbes 100 korda tugevam kui tänapäeval. Arvatakse, et see väli hoidis ära noore atmosfääri täieliku minemapühkimise — mis tõenäoliselt juhtuski Marsi atmosfääriga.

Ka kilp ei ole muutumatu. Maa magnetiline dipoolmoment nõrgeneb praegu peaaegu 6% võrra sajandis, kuigi see on endiselt tugevam kui selle pikaajaline keskmine. Suunavahetused on toimunud varemgi: viimane täielik magnetpooluste ümberpööramine leidis aset umbes 700 000 aastat tagasi. Väli, mis võib sajandis nõrgeneda mõne protsendi võrra ja aeg-ajalt täielikult ümber pöörata oma polaarsuse, teeb planeedi kaitsmisel palju vähem stabiilset tööd, kui väljend "nähtamatu jõuväli" laseb arvata.

Kui pinnalt kaugemale suumida, ilmneb välja tegelik kuju: mull kogu planeedi ümber, mis on Päikese-poolsel küljel kokku surutud. Päikesetuule surve suru selle päikesepoolse külje kokku umbes 65 000 kilomeetrini ning kaugemal asub vibušokk — löögilaine, kus päikesetuul esimest korda väljaga kokku põrkab — umbes 90 000 km kaugusel Maast ja on vaid umbes 17 km paksune.

Maa magnetosfäär tundub maapinnalt tohutuna, kuid planetaarses mõõtkavas on see tagasihoidlik. Jupiteri magnetosfäär on Maa omast tugevam suurusjärgu võrra ning selle magnetmoment on ligikaudu 18 000 korda suurem. Mull, mis vaikselt kaitseb iga satelliiti ja astronauti lähikosmoses, jääks Jupiteri omaga võrreldes vaid ümardamisveaks.

Mitte ükski neist — maakoor, väli, atmosfäär — ei eksisteeriks ilma seesmise soojuseta, mis seda kõike käivitab. Maa keskpunktis võib temperatuur ulatuda kuni 6 000 °C-ni ja rõhk kuni 360 GPa-ni, mis on umbes 52 miljonit psi. Kogu see soojus peab kuskile minema: Maa kiirgab pidevalt energiat oma sisemusest kosmosesse, kokku 4,42×10^13 vatti ehk keskmiselt 87 milliwatti iga ruutmeetri kohta.

See on tagasihoidlik arv ruutmeetri kohta — sa ei tunneks seda kunagi väljas seistes —, kuid kogu planeedi peale kokku korrutatuna on see sama mootor, mis käitab mantli konvektsiooni, hoiab välistuuma vedelana ning lõpuks toidab magnetvälja, mis kaitseb kõike selle kohal.

Maal ei ole ainult üks Kuu; tal on ka vaiksemaid teekaaslasi, kellest enamik inimesi kunagi ei kuulegi. Trooja asteroid tähisega 2010 TK7 librereerib L4 Lagrange'i punkti ümber — gravitatsiooniliselt stabiilses kohas, mis eelneb Maale selle orbiidil ümber Päikese.

See on meeldetuletus, et "Maa ümber tiirlemine" ja "Päikese ümber tiirlemine koos Maaga" ei ole sama kategooria, ning et meie planeedi vahetu naabruskond on tunduvalt rahvarohkem — ja kummalisem — kui ainuke, tuttav Kuu laseb arvata.

Kõik eespool kirjeldatu eeldab, et Päike käitub nii, nagu ta täna käitub, ning sel eeldusel on kõlblikkusaeg. Päike heledaks muutumine jätkub järk-järgult: selle heledus tõuseb järgmise 1,1 miljardi aasta jooksul 10% ja järgmise 3,5 miljardi aasta jooksul 40%. See ei ole väike kohandus. Kui Päike muutub heledamaks, võib Maa keskmine temperatuur tõusta 100 °C-ni juba 1,5 miljardi aasta jooksul, ning kogu ookeanivesi võib aurustuda ja kaduda kosmosesse hinnanguliselt 1,6 kuni 3 miljardi aasta jooksul.

Lõppvaatus saabub veelgi hiljem. Umbes 5 miljardi aasta pärast paisub Päike punaseks hiiglaseks, kasvades umbes 1 AU-ni — see on ligikaudu 250 korda suurem kui selle praegune raadius. Ammu enne seda on ookeanivesi, mille esimesed tõendid pärinevad neist 4,4 miljardi aasta vanustest Austraalia tsirkoonikristallidest, juba kadunud. Maa aeglased protsessid — maakoore taaskasutus, välja nõrgenemine, sisemuse jahtumine — on lõpuks kõik kihutamas suurema, samuti aeglase kella vastu.

• Wikipedia: Earth
• Wikipedia: Plate tectonics
• Wikipedia: Magnetosphere
• Wikipedia: Geological history of Earth