Maa: sen keskipisteestä kauimpana oleva huippu ei ole Everest

Nouse Mount Everestin huipulle, ja olet tavanomaisen mittapuun mukaan niin korkealla kuin kukaan voi päästä. Mutta kiipeä sen sijaan Chimborazolle Ecuadoriin, ja päädyt 6 384,4 km:n päähän Maan keskipisteestä - kauemmas kuin Everestillä, koska Maa itse pullistuu eduksesi. Pyörimisliike litistää planeettaa navoilta ja paisuttaa sitä päiväntasaajalla, mikä lisää siellä Maan halkaisijaan täydet 43 km verrattuna navalta navalle mitattuun etäisyyteen. Jopa syvin hauta ja korkein vuori jäävät tuskin näkyviin tämän pullistuman rinnalla: Mariaanien hauta pienentää planeetan keskimääräistä sädettä vain 0,17 %, ja Everest lisää siihen takaisin vain 0,14 %.

Maa näyttää valokuvassa liikkumattomalta, mutta siinä lähes mikään ei pysy paikallaan. Sen kuori halkeilee, liukuu ja imeytyy takaisin vaippaan aikataulussa, jota mitataan kymmenissä miljoonissa vuosissa. Sen sisus on tarpeeksi kuuma sulattamaan kiveä ja tarpeeksi viileä pitämään yllä kiinteää sisäydintä. Sen magneettikenttä, joka heikkenee hiljaa juuri nyt kun luet tätä, on ainoa asia atmosfäärin ja suodattamattoman aurinkotuulen täyttämän taivaan välissä. Jopa planeetan loppu on jo hahmoteltu, miljardien vuosien aikajanalla.

Pullistuma on vain kaikkein ilmeisin tapa, jolla Maa poikkeaa täydellisestä pallosta. Pyörimisliike venyttää planeetan ellipsoidin muotoiseksi, ja painovoima yhdessä pyörimisliikkeen kanssa ratkaisevat, missä kohtaa "kauimpana keskipisteestä" ja "korkeimmalla merenpinnasta" lakkaavat olemasta sama kysymys - ja juuri siksi Chimborazo, joka ei ole lähelläkään maailman korkeimpia vuoria, voittaa silti kategoriassa, johon Everest ei yllä.

Tämän muodon alla itse pinta on tilapäinen. Maan vanhin merenpohjan kuori, joka löytyy läntiseltä Tyynelmereltä, on vain noin 200 miljoonaa vuotta vanha - nuori verrattuna itse planeettaan. Mannerkuori vanhenee paljon paremmin: vanhin ajoitettu mannerkuori on 4 030 miljoonaa vuotta vanha, ja zirkonikiteitä on säilynyt kuoresta, joka on jopa 4 400 miljoonaa vuotta vanhaa. Merenpohja on käytännössä kertakäyttöinen: se syntyy jatkuvasti selänteillä ja tuhoutuu subduktiovyöhykkeillä, kun taas mantereiden palaset voivat säilyä lähes yhtä kauan kuin planeetta itse.

Maan pinta ei vain vähitellen muuttunut nykyiseen muotoonsa - osa planeetan tunnusomaisista piirteistä juontaa juurensa yhteen katastrofaaliseen tapahtumaan. Vallitsevan hypoteesin mukaan Kuun synty selittyy sillä, että Marsin kokoinen kappale nimeltä Theia, jonka massa oli noin 10 % Maan massasta, törmäsi nuoreen Maahan, ja Kuu muodostui törmäyksessä sinkoutuneesta jäänteestä. Kappale, jonka massa on suunnilleen kymmenesosa Maan omasta massasta, iskeytyi vasta muodostuneeseen planeettaan - ei mikään huomaamaton alku luonnolliselle kuulle.

Maa toipui tuosta väkivallasta yllättävän nopeasti, ainakin geologisella aikajanalla mitattuna. Länsi-Australiasta löydetyt zirkonirakeet, jotka on ajoitettu jopa 4,4 miljardin vuoden taakse, osoittavat, että mannerkuorta ja nestemäistä vettä oli olemassa jo vain 140-160 miljoonaa vuotta Maan synnyn jälkeen. Planeetta, joka oli äskettäin imenyt itseensä Marsin kokoisen törmääjän, kasvatti jo kiinteää maaperää ja keräsi nestemäistä vettä geologisessa silmänräpäyksessä.

Tämä liike tapahtuu tahtiin, joka on helppo aliarvioida. Mannerlaatat ryömivät noin kynnen kasvunopeudella - 10-40 mm vuodessa - Keski-Atlantin selänteellä, ja hiusten kasvunopeudella, noin 160 mm vuodessa, Nazcan laatalla. Nopeimpien liikkujien joukossa Cocos-laatta etenee 75 mm vuodessa ja Tyynenmeren laatta 52-69 mm vuodessa. Mikään tästä ei kuulosta dramaattiselta ihmisen aikajanalla, mutta 200 miljoonan vuoden aikana kasautuneena jopa kynnen kasvunopeudella tapahtuva liike riittää avaamaan ja sulkemaan kokonaisia valtameriä.

Tämä kärsivällinen liike on myös syy siihen, miksi Maan pinta uusiutuu jatkuvasti, samalla kun sen kuljettamat mantereet ajelehtivat lähes muuttumattomina miljardien vuosien ajan - kaksi hyvin erilaista kelloa, jotka käyvät saman planeetan sisällä.

Laattatektoniikka ei ole ainoa hidas prosessi, joka muovaa Maan asuttavuutta. Planeetan magneettikenttä syntyi jo 3,5 miljardia vuotta sitten, aikana jolloin aurinkotuuli oli noin 100 kertaa nykyistä voimakkaampi. Tämän kentän uskotaan estäneen nuorta ilmakehää häviämästä kokonaan - mikä on todennäköisesti tapahtunut Marsin ilmakehälle.

Kilpi ei myöskään ole muuttumaton. Maan magneettinen dipolimomentti heikkenee tällä hetkellä lähes 6 % vuosisadassa, vaikka se on yhä pitkän aikavälin keskiarvoaan voimakkaampi. Kääntymisiä on tapahtunut ennenkin: viimeisin täydellinen magneettisten napojen kääntyminen tapahtui noin 700 000 vuotta sitten. Kenttä, joka voi heiketä yksinumeroisia prosenttiosuuksia vuosisadassa ja välillä kääntää napaisuutensa täysin, suojaa planeettaa huomattavasti epävakaammin kuin "näkymätön voimakenttä" antaa ymmärtää.

Kun etäännytään pinnasta, kentän todellinen muoto paljastuu: kupla koko planeetan ympärillä, litistyneenä Aurinkoon päin olevalta puolelta. Aurinkotuulen paine puristaa tämän aurinkoon päin olevan puolen noin 65 000 kilometriin, ja kauempana keulasysäys - iskuaalto, jossa aurinkotuuli ensimmäisen kerran törmää kenttään - sijaitsee noin 90 000 km:n päässä Maasta ja on vain noin 17 km paksu.

Maan magnetosfääri tuntuu valtavalta maan pinnalta katsottuna, mutta planeettojen mittakaavassa se on vaatimaton. Jupiterin magnetosfääri on suuruusluokkaa voimakkaampi kuin Maan, ja sen magneettinen momentti on noin 18 000 kertaa suurempi. Kupla, joka suojaa hiljaa jokaista satelliittia ja astronauttia lähiavaruudessa, olisi pyöristysvirhe Jupiterin kuplan rinnalla.

Mikään tästä - kuori, kenttä, ilmakehä - ei olisi olemassa ilman lämpöä, joka ajaa sitä sisältä käsin. Maan keskustassa lämpötila voi nousta jopa 6 000 °C:seen, ja paine voi nousta jopa 360 GPa:iin, noin 52 miljoonaan psi:hin. Kaiken tämän lämmön on mentävä jonnekin: Maa säteilee jatkuvasti energiaa sisältään avaruuteen, yhteensä 4,42 × 10^13 wattia maailmanlaajuisesti, eli keskimäärin 87 milliwattia jokaista pinta-alan neliömetriä kohti.

Se on vaatimaton luku neliömetriä kohti - et koskaan tuntisi sitä ulkona seisoessasi - mutta koko planeetan kokoisena kerrottuna se on sama moottori, joka käynnistää vaipan konvektion, pitää ulkoytimen nestemäisenä ja lopulta pyörittää magneettikenttää, joka suojaa kaikkea yläpuolellaan.

Maalla ei ole vain yksi Kuu; sillä on myös hiljaisempia matkakumppaneita, joista useimmat eivät koskaan kuule. Troijalainen asteroidi, nimeltään 2010 TK7, heiluu L4-Lagrangen pisteen ympärillä - painovoimaisesti vakaassa paikassa, joka kulkee Maan edellä sen kiertoradalla Auringon ympäri.

Se muistuttaa siitä, että "Maan kiertäminen" ja "Auringon kiertäminen yhdessä Maan kanssa" eivät ole sama asia, ja että planeettamme lähiympäristö on ruuhkaisempi - ja oudompi - kuin ainoa, tuttu Kuu antaa ymmärtää.

Kaikki tähän mennessä kuvattu olettaa, että Aurinko käyttäytyy kuten tänään, ja tällä oletuksella on rajallinen kestoikä. Aurinko kirkastuu vähitellen: sen kirkkaus nousee 10 % seuraavan 1,1 miljardin vuoden aikana ja 40 % seuraavan 3,5 miljardin vuoden aikana. Tämä ei ole vähäinen muutos. Auringon kirkastuessa Maan keskilämpötila voi nousta 100 °C:een 1,5 miljardin vuoden kuluessa, ja kaikki valtamerten vesi saattaa haihtua ja kadota avaruuteen arviolta 1,6-3 miljardin vuoden kuluessa.

Viimeinen näytös koittaa vielä myöhemmin. Noin 5 miljardin vuoden kuluttua Aurinko paisuu punaiseksi jättiläiseksi, laajentuen noin 1 AU:n kokoiseksi - noin 250 kertaa nykyisen säteensä verran. Kauan ennen sitä valtamerten vesi, jonka ensimmäiset merkit löytyivät niistä 4,4 miljardin vuoden ikäisistä australialaisista zirkonirakeista, on jo kadonnut. Maan hitaat prosessit - kuoren uusiutuminen, kentän heikkeneminen, sisuksen jäähtyminen - kilpailevat lopulta kaikki paljon suurempaa, yhtä hidasta kelloa vastaan.

• Wikipedia: Maa
• Wikipedia: Laattatektoniikka
• Wikipedia: Magnetosfääri
• Wikipedia: Maan geologinen historia