La Terra ha un nucleo composto da due parti: quella interna e quella esterna. Il nucleo esterno è principalmente ferro liquido e un po’ di nichel, mentre l’interno è principalmente ferro solido. Per un po’ si è pensato che la porzione interna fosse un singolo cristallo di ferro, anche se teorie più recenti prevedono che sia più verosimilmente costituito da parti dissimili, con caratteristiche irregolari. Ciò che gli scienziati sanno del nucleo è stato derivato dall’analisi delle onde sismiche e da modelli basati su fisica e chimica accettate.
Il nucleo esterno inizia a una profondità compresa tra 1,790 e 3,160 miglia (da 2,890 a 5,150 chilometri) e c’è un grado di incertezza sulla profondità precisa. La sezione interna inizia a una profondità compresa tra 3,160 e 3,954 miglia (da 5,150 a 6,360 chilometri). Sopra la sezione esterna c’è il mantello, la porzione più grande delle regioni sotterranee della Terra. Rispetto agli strati più profondi, il mantello è altamente viscoso e circola continuamente.
È la sezione esterna che è responsabile del campo magnetico terrestre. Circola liberamente per l’agitazione provocata dalla rotazione terrestre, con la sua dinamica dettata dall’effetto Coriolis. L’effetto è simile alla circolazione osservata nei pezzi di pasta che bolliscono in una pentola. Questa circolazione costante dà origine al campo magnetico terrestre, in un processo denominato teoria della dinamo. Sebbene il nucleo interno sia troppo caldo per mantenere un campo magnetico permanente, probabilmente aiuta a stabilizzare il campo generato dalla porzione esterna.
La Terra non ha sempre avuto un nucleo interno solido. Sebbene la pressione sia estremamente alta, a un certo punto faceva così caldo che l’intera cosa era liquida. Si è raffreddato lentamente nel tempo e si pensa che abbia tra i 2 e i 4 miliardi di anni, più giovane della Terra stessa, che ha circa 4.5 miliardi di anni. La sezione interna è stata scoperta nel 1936 da Inge Lehmann.
Poiché il nucleo interno è un solido sospeso in un liquido, può ruotare indipendentemente dalla Terra stessa. La maggior parte dei geofisici ritiene che ruoti di circa un terzo di grado in più sulla superficie ogni anno. Quindi, per ogni 1,000 circa di rotazioni della superficie terrestre, la parte interna ruota 1,001 volte.