Füüsika referaat maast (0)

Kalamaja Põhikool
Maa
Referaat
Tallinn 2011
Maast üldiselt
Maa on Päikesesüsteemi kolmas planeet Päikese poolt loetuna ning ainuke teadaolev planeet Universumis, kus leidub elu. Maad hüütakse tema värvuse järgi ka helesiniseks planeediks. Inimeste eluasemena nimetatakse teda maailmaks .
Maa üldandmeid:
orbiit:149,600,000 km
diameeter : 12,756.3 km
mass: 5.9736e24 kg
Maa kogupindala: 510 065 284,702 km2;.
Maa ruumala: 1 083 230 000 000 km3;.
Maa on ainuke planeet, mille inglisekeelne nimi ei pärine Kreeka/ Rooma mütoloogiast. Nimi pärineb vanainglise ja germaani keelest. Muidugi on olemas sadu teisi nimesid planeedi kohta teistes keeltes.
Pythagaros avaldas VI sajandil e. Kr. esimesena, et Maa on kerakujuline. Platon, Aristoteles ja teised Kreeka filosoofid kujutasid Maad kerana, milles ringlevad tuli, vesi ja õhk põhjustavad maapinnal vulkaanipurskeid ja maavärinaid. Esimese maailmakaardi koostas Klaudius Ptolemaios 2. sajandil m.a.j ., millel oli kujutatud Lõuna - Euroopat, Põhja - Aafrikat ja osa Aasiast. Alles Kopernikuse ajal (kuueteistkümnes sajand ) saadi aru, et maa on vaid üks planeetidest. Fernao de Magalhaes tegi esimese ümbermaailmareisi (1521 - 1523), mis kestis kolm aastat.
Maad saab muidugi uurida ka ilma kosmoselaeva abita . Sellele vaatamata ei olnud kuni kahekümnenda sajandini kaarte tervest planeedist. Kosmosest tehtud pildid planeedist on märkimisväärse tähtsusega; näiteks, on nad tohutuks abiks ilmaennustamisel ja eriti orkaanide jälgimisel ja ennustamisel. Liskas on need erakordselt kaunid .
Maismaa keskmine kõrgus merepinnast on 623 m. Ookeanide keskmine sügavus on aga 3,8 km. Maa pinnast on ligikaudu 71 % kaetud ookeani ning 29 % maismaaga.
Maal on mõõdukas magnetväli, mis on tekitatud elektrivoolu poolt tuumas. Päikesetuul, Maa magnetväli ja Maa ülemine atmosfäär põhjustavad virmalisi.
Maal on ainult üks looduslik kaaslane , Kuu. Selle kaugus maast on 384 000 km.
Maa moodustus koos teiste Päikesesüsteemi planeetidega Päikese ümber tiirelnud tolmu- ja gaasikettast.
Siseehitus ja koostis
Looduses esineb aine kolmes olekus: tahkes, vedelas ja gaasilises. Millises olekus on aine Maa sisemuses? Laboratooriumides on selle jaoks tehtud palju tööd. Neis laboratooriumides on saavutatud selline rõhk, mille puhul saab uurida ainet ja tema olekut. Need katsed annavad vastuse aga aine olekust ainult kusagil Maa ülemistes kihtides, umbes 50-60 km sügavuses. Laboratoorsed katsed mitmesuguste ainetega kõrge rõhu tingimustes lubavad teha kindlaks aine omaduste muutumise. Nii omandavad tahked ained kõrge rõhu ja kõrge temperatuuri puhul voolavuse. Uurimuste tulemusena on kindlaks tehtud, et igakülgse rõhu puhul aine võib tõesti minna üle plastilisse, voolavasse olekusse ja seda eriti kõrgendatud temperatuuri juures. Seejuures käitub iga aine isemoodi: erinevate temperatuuride ja rõhkude kombineerimisel saadakse erinevad voolavuse ja tugevuse omadused. Sellistest katsetest võib teha järelduse, et tänu kõrgele rõhule ja kõrgele temperatuurile esineb aine Maa sisemuses plastilises olekus. See tähendab, et seespool maakesta võib aine olla liikuvas olekus seal toimuvate pingete puhul.
Maa sisemuses on kõik pidevas liikumises.
Maa sisemust mõjutavad ka välised jõud. Kuu külgetõmbejõu mõjul moodustuvad maal tõusud ja mõõnad, neis kohtades, mis on suunatud Kuu poole ja samaaegselt esinevad nad ka Maa vastaspoolel. Maa sisemuses tegutsevate jõudude tulemusena tekivad mäed ja Maa muudab oma palet pidevalt. Maa pealispinda muutvad jõud tekivad maakera pideva jahtumise tõttu.
Temperatuur Maa sisemuses on kõrgem kui pealispinnal, mille tagajärjel tekib soojusevoog Maa keskmisest osadest tema pealispinna suunas. Maa kaotab pidevalt oma energiat, aga tema sisemuses tekib pidevalt juurde uut energiat. Aegade jooksul maakera paisub ja siis jälle kõhnub. Kui tuleb periood, mil Maa maht suureneb, peab venima ka maakoor . Maa praegune ehitus on pika ajaloolise protsessi tulemus. Arvatakse, et maa eksisteerib juba umbes 7 miljardit aastat. Kogu selle aja vältel toimub Maa välise kuju ümbermoodustumise protsess. Maakera arenemisprotsess ei ole kaugeltki lõppenud.
Maa on jaotatud mitmeteks kihtideks, milledel on erinevad keemilised ja seismilised omadused (sügavus km-tes):
0- 40 Maakoor
40- 400 Vahevöö ülaosa
400- 650 Ülemineku piirkond
650- 2700 Vahevöö alaosa
2700-2890 D'' kiht (mõnikord lisatud vahevöö alaosale)
2890- 5150 Välimine tuum
5150-6378 Sisemine tuum
Kõige üldisem on jaotus maakooreks , vahevööks ja tuumaks:
Maakoor on valdavalt tahke ja ränirohke kivimiline kest, mis jaguneb mandriliseks ja okeaniliseks maakooreks. Mandriline maakoor moodustab mandreid, koosneb sette- ja moondekivimitest ja tardkivimist ( graniidist ). Mandriline maakoor on paksem kui ookeaniline , keskmine paksus on umbes 40 km. Mandrilise maakoore vanust hinnatakse 4 miljardile aastale. Reeglina koosneb kontinentaalne maakoor kolmest selgesti eristuvast kihist – lasuvast settelisest pealiskorrast , lamavast kristalsest aluskorrast ja selle all olevast gabroidse koostisega kivimkiht. Ülemine korrus ehk setteline pealiskord võib ka puududa
Vahevöö koosneb kuumast ja tihedast kivimimassist ning see ulatub kuni 2900 km sügavuseni. 660 kilomeetri sügavuses toimub viimane oluline hüpe seismiliste lainete levikukiiruses enne vahevöö ja välistuuma piiri. Selle piirpinna järgi jagatakse vahevöö üle- ning alavahevööks. Vahevöö ehk mantli ülemist osa on poolvedelas olekus mõnesaja kilomeetri paksune kiht. See on vahevöö kivimite ülessaulamise ehk basaltse magma tekkepiirkonnaks. Ülemine vahevöö ulatub umbes 10–200 kilomeetri sügavusele. Vahevöö ehk mantli alumine osa on tahke ja koosneb peamiselt ränist.
Maa keskele jäävat osa nimetatakse tuumaks, mis jaguneb välistuumaks ja sisetuumaks.
Välistuum on vedelas olekus. Vedela metalli pöörisvoolud välistuumas tekitavad Maa magnetvälja. Välistuum koosneb peamiselt niklist ja rauast ning ulatub umbes 2900–5100 km sügavusele.
Sisetuum , mis on 5200 kilomeetri sügavusel, muutub tuum kõrge rõhu tõttu taas tahkeks, ehkki ta on ilmselt sulamispunktile väga lähedal. Sisetuum koosneb peamiselt niklist ja rauast ning ulatub umbes 5100–6378 kilomeetri sügavusele.
Levinuimad Maad moodustavad keemilised elemendid on:
Raud 34,6%
Hapnik 29,5%
Räni 15,2%
Magneesium 12,7%
Nikkel 2,4%
Väävel 1,9%
Maa atmosfäär
Maa atmosfäär koosneb 77% lämmastikust, 21% hapnikust, argoonist, süsinikdioksiidi ja vee lisandiga. Alguses oli Maa atmosfääris arvatavasti palju rohkem süsinikdioksiidi, kuid see on aja jooksul peaaegu kõik liitunud karbonaatkivimiteks. Väiksemal määral on süsihappegaasi lahustunud ookeanidesse ning on ära tarvitatud elavate taimede poolt. 
Laamtektoonika ja bioloogilised protsessid säilitavad praegu süsinikdioksiidi lakkamatut ringlemist Maal. Väike kogus süsinikdioksiidi on olemas atmosfääris igal ajal. See on äärmiselt tähtis Maa pinnatemperatuuri säilitamiseks kasvuhooneefekti kaudu. Kasvuhooneefekt on nähtus, mis avaldub selles, et planeedi atmosfäär laseb läbi lühilainelist päikesekiirgust, kuid neelab planeedi pinnalt kiirguvat pikalainelist kiirgust ning selle tagajärjel soojeneb. Kasvuhooneefekt tõstab pinnatemperatuuri umbes 35 C kraadi võrra üle temperatuuri, mis Maal peaks tegelikult valitsema (jäisest -21 kraadisest pakasest mõnusa +14 kraadise soojuseni); ilma selleta ookeanid külmuksid ja elu, nagu meie seda tunneme , oleks võimatu.
Vaba hapniku olemasolu on üsna tähelepanuväärne keemilisest vaatepunktist. Hapnik on väga reageeriv gaas ja "normaalsete" tingimuste korral ühineb kiiresti teiste elementidega. Maa atmosfääris olev hapnik tekib ja säilib bioloogiliste protsesside tõttu. Ilma taimedeta poleks Maal mingit vaba hapnikku.
Maa pöörlemine
Maa pöörleb ning tänu sellele tekivad öö ja päev. Mis sunnib üldse Maad pöörlema ja kas see vurri moodi pöörlemine ka ükskord võib lakata?
Miks planeedid hakkasid pöörlema?
Kui jälgime vannis vee äravoolu, näeme tekkivat keerist. Maa külgetõmbejõud tõmbab kõiki veeosakesi allapoole, aga kõik korraga august läbi ei mahu. Tekib pöörlemine. Samamoodi võis tekkida pöörlemine kosmoses, kui palju osakesi raskusjõu mõjul üksteise külge tõmbuma hakkas, mis juhtus siis kui moodustus Päikesesüsteem. Praegu on teadlased seisukohal, et Maa ja teised Päikesesüsteemi planeedid tekkisid gaasilis-tolmja udukogu osakeste kondenseerumisel ja liitumisel, mis lõppes u. 4,6 miljardit aastat tagasi. Maa kivimikihtides olevate vanimate kivimite vanus ei ulatu kaugemale kui u. 4 miljardit aastat. Selle daatumiga alustatakse ka arhaikumi aegkonda. Varasemat aega Maa ajaloos (4,6 miljardit - 4 miljardit), mille kohta pole kivimis ühtegi fakti, nimetatakse hadaikumi ajastuks. See on ajavahemik , mille kohta meil pole otseseid geoloogilisi fakte, vaid mille kohta saame teha vaid oletusi teoreetiliste mudelite põhjal. Praegu arvavad teadlased, et Maa on tekkinud u. 4,6 miljardit aastat tagasi kosmilise tolmu ("tähetolmu") osakeste tõmbumisel üksteise külge. Alguses oli Maa vedelas olekus ning muutus järk-järgult tahkemaks. Pöörlemise hoo sai Maa kaasa ilmselt juba varem ümber ühise masskeskme (keskkoha) tiirelnud osakestelt, mis hiljem Maa moodustasid. Maa varajase ajalooga seoses on 1990ndail populaarsust võitnud ka hüpotees, mille kohaselt Kuu on tekkinud suure taevakeha kokkupõrkel proto-Maaga, mille tagajärjel osa veel mitte tahke Maa materjali arvel moodustus Kuu. Selline võimas katastroof võis mõjutada ka Maa esialgset pöörlemismomenti.
Mis mõjutab Maa pöörlemist?
Maa pöörlemine sarnaneb vurri liikumisega. Kui anname vurrile hoo,pöörleb see mõnda aega ümber oma telje. Ent vurr ei pöörle väga kaua, sest teda takistavad õhk ja hõõrdumine vastu maapinda. Kui viiksime vurri satelliidiga kosmosesse, kus ei takista õhk, ega Maa külgetõmme, pöörleks see seni, kuni satuks mõne teise kosmilise objekti lähedusse, mis seda külge tõmbaks. Üks Maa jätkuva pöörlemise põhjustest ongi Päikese külgetõmbejõu mõju. Päike tõmbab Maa tema poole pööratud külge mõnevõrra tugevamini, kui "tagumist" külge. Et Maa telg on tõmbejõu suhtes "viltu" (mitte risti), Maa ise aga lapik , tekib jõupaar, mis püüab telge "õigeks" pöörata samamoodi nagu vurri liikumisel.
Maa pöörlemist mõjutab ka Kuu. Kui pöörlev keha ei ole täiesti jäik, hakkavad talle mõjuma ka loodelised jõud. Maal on loodelistest nähtustest tuntud tõusu- ja mõõnalained ookeanides , mille teket seostatakse Kuu külgetõmbega. Kui Maa ei pöörleks, omandaks ookean (ja tõenäoliselt ka Maa ise) mingi tasakaalulise, Kuu suunas välja venitatud kuju. Pöörlemise tõttu ei jää aga maapealne "venitus" maapinna suhtes paigale, vaid liigub koos Kuuga . Seda liikumist takistavad nii vee raskus kui merepõhja kuju, teele jäävatest mandritest - saartest rääkimata. Kõige selle mõjul Maa pöörlemine aeglustub, ehkki väga pikkamööda. Iga 100 000 aastaga lisandub ööpäevale poolteist sekundit; kahekordistub ööpäeva pikkus umbes 6 miljardi aasta pärast. Üks Maakera pööre ümber oma telje umbes 24 tundi (23 h 56 min. 4,10s). Kuu aeglustab Maa pöörlemist umbes 1,5 millisekundi võrra sajandis.
Fakte maast

• Keskmine temperatuur Maa pinnal on 15° C. Süstemaatilistel ilmavaatlustel maapinna lähedal registreeritud kõrgeim õhutemperatuur on 58° C ja madalaim õhutemperatuur on –89,6° C.
  
• Maa tiirlemisperiood on 365 ööpäeva, 6 tundi, 9 minutit ja 9,98 sekundit.
  
• Koos Päikesesüsteemiga liigub Maa kosmoses kiirusega umbes 20,1 km/s = 72 360 km/h.
  
• Maa ja Kuu vaheline vastastikune mõju aeglustab Maa pöörlemist umbes 2 millisekundi võrra sajandis. Käesolev teaduslik uurimine näitab, et umbes 900 miljonit aastat tagasi oli 481 18- tunnist päeva aastas.
  
• Maal on mõõdukas magnetväli, mis on tekitatud elektrivoolu poolt tuumas. Päikesetuul, Maa magnetväli ja Maa ülemine atmosfäär põhjustavad virmalisi.
  
• Sõna „planeet“ tuleb Kreeka sõnast planetai.
  
• Valgusel kulub 8 minutit ja 20 sekundit, et jõuda päikeselt maale.
  
• Maal elab 6 820 000 000 inimest.
  
• Toidu kasvatamiseks kasutatakse ainult 11% maapinnast .
  

Kasutatud kirjandus:
http://hot.ee/paikesesysteem/docs/Maa.doc
EE number 6  lk 57 - 59 
http://www.miksike.ee/documents/main/elehed/4klass/1kosmos/elutuba/earth.html
http://et.wikipedia.org/wiki/Maa_(planeet)