Trong lòng Trái Đất như thế nào?
Ngày nay, con người đã có thể lên Mặt Trăng để thăm dò và khám phá, nhưng đối với lòng Trái Đất thì hiểu biết vẫn còn rất ít. Lấy các giếng khoan dầu làm ví dụ, giếng khoan sâu nhất cũng chỉ khoảng 10 km, tức mới bằng 1/630 bán kính Trái Đất. Con người không thể trực tiếp quan sát sâu hơn 10 km, mà chỉ có thể đưa ra những phán đoán gián tiếp.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu vật lý Trái Đất, bao gồm địa từ, địa điện, địa nhiệt, đặc biệt là những ghi chép về sự lan truyền của sóng địa chấn trong lòng đất, cùng với việc nghiên cứu các thiên thể khác, các nhà khoa học đi đến nhận định: càng vào sâu trong lòng đất, nhiệt độ càng cao, áp suất càng lớn và vật chất càng dày đặc.
Căn cứ kết quả đo thực tế trong nhiều giếng mỏ và giếng khoan, trong phạm vi 10 km, cứ xuống sâu 100 m thì nhiệt độ bình quân tăng khoảng 3°C. Tuy các nơi khác nhau có sai biệt lớn, nhưng nhìn chung càng xuống sâu càng nóng. Người ta cho rằng trong tầng nham thạch của vỏ Trái Đất và phần trên lớp cùi, xu thế tăng nhiệt độ là tương tự; ở những nơi sâu hơn, tốc độ tăng nhiệt có thể chậm lại. Nham thạch rất khó truyền nhiệt, nên nó cản trở nhiệt trong lòng đất khuếch tán ra ngoài. Dưới tầng nham thạch này, nhiệt độ vượt quá 1.000°C. Dung nham ở phần trên lớp cùi phun ra thường có nhiệt độ trên 1.000°C, chứng tỏ nhiệt độ trong lớp cùi rất cao. Vật chất ở đó ở trạng thái dẻo nhất định và chứa nhiều kim loại hơn so với tầng nham thạch, nên khả năng dẫn nhiệt mạnh hơn; vì vậy chênh lệch nhiệt độ giữa lớp cùi trên và lớp cùi dưới tương đối nhỏ. Sâu hơn nữa trong lòng Trái Đất cũng như vậy, nên người ta ước tính nhiệt độ cao nhất trong lòng Trái Đất khoảng 5.000°C.
Từ mặt đất đến trung tâm Trái Đất, áp suất vật chất tác dụng lên một đơn vị diện tích càng lúc càng lớn, do đó càng xuống sâu áp suất càng tăng. Ở tầng dưới vỏ Trái Đất, áp suất khoảng 9.000 at. Ở đáy lớp cùi, áp suất khoảng 140 triệu at, còn tại trung tâm Trái Đất khoảng 360 triệu at.
Vì thế, lòng Trái Đất là một thế giới cao ôn, cao áp, tức nhiệt độ cao và áp suất lớn. Xét theo nhiệt độ, vật chất ở đó có thể ở trạng thái nóng chảy; nhưng vì áp suất quá lớn, phần lớn vẫn ở trạng thái rắn, chỉ có độ dẻo nhất định và có khả năng chảy rất chậm.
Có người cho rằng cả vành và lớp cùi đều ở trạng thái này; cũng có người cho rằng chỉ phần trên của lớp cùi và phần dưới của vành nham thạch mới có trạng thái như vậy.
Do sóng ngang của sóng địa chấn không đi qua nhân Trái Đất, có người cho rằng nhân Trái Đất ở trạng thái lỏng. Qua nghiên cứu chi tiết hơn, người ta nhận thấy tầng ngoài nhân Trái Đất là chất lỏng, còn ở trung tâm có một phần nhân với bán kính khoảng 1.000 km là chất rắn. Vì áp suất tại đó rất lớn, trên mặt đất không có môi trường tương tự nên chúng ta rất khó tưởng tượng bản chất vật chất ở đó ra sao. Có người từng giả thiết lớp vỏ điện tử của các nguyên tử ở đó đã bị phá hoại, khiến vật chất ở trạng thái siêu đặc, nhưng giả thiết này hiện vẫn chưa được chứng minh.
Vỏ Trái Đất được cấu tạo từ nham thạch, có mật độ nhỏ hơn vật chất trong lòng Trái Đất. Càng đi sâu vào Trái Đất, mật độ càng lớn; ở tâm Trái Đất, mật độ đạt trên 17 lần mật độ nước. Nhiều người cho rằng nhân Trái Đất chủ yếu do Fe và Ni cấu tạo thành, nhưng điều đó vẫn còn chờ thăm dò và chứng minh thêm.
Ngày nay, tuy con người vẫn chưa có phương pháp trực tiếp đo đạc tình hình sâu trong lòng đất, nhưng nhìn chung từ bề mặt đi xuống, Trái Đất có các lớp: vỏ Trái Đất sâu khoảng 39 km, lớp cùi kéo dài đến độ sâu 2900 km, cuối cùng là nhân Trái Đất. Đối với con người, tình trạng trong lòng đất vẫn còn là một câu đố. Tuy vậy, có thể chắc chắn rằng nơi đó có nhiệt độ rất cao, áp suất rất lớn và vật chất vô cùng dày đặc.
