โครงสร้างภายในของโลกคือการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่ของสมบัติทางเคมีและกายภาพในส่วนที่เป็นของแข็งของโลกโครงสร้างหลักประกอบด้วยชั้นต่างๆ ดังนี้ โครงสร้างทางกลประกอบด้วยธรณีภาค ที่แข็ง ชั้นแอสเทโนส เฟียร์ที่เป็นกึ่งของเหลว ชั้นเมโซสเฟียร์ ที่แข็งแกนโลกชั้นนอกที่เป็นของเหลวและแกนโลกชั้นในที่ เป็นของแข็ง โครงสร้างทางเคมีประกอบด้วย เปลือกโลกที่เป็นซิลิเก ต เนื้อ โลกที่เป็นเฟอร์โรแมกนีเซียมและแกนโลกที่เป็นเหล็ก-นิกเกิล ซึ่งส่วนบนที่ไหลได้นั้นก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลก

ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างภายในของโลกนั้นอาศัยการสังเกตลักษณะภูมิประเทศและความลึกของ น้ำ การสังเกตหินที่โผล่ขึ้นมาบนพื้นผิว การเก็บตัวอย่างที่ถูกนำขึ้นมาจากระดับความลึกที่มากขึ้นโดยภูเขาไฟหรือกิจกรรมของภูเขาไฟ การวิเคราะห์คลื่นแผ่นดินไหวที่ผ่านโลก การวัด สนาม โน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กของโลก และการทดลองกับของแข็งผลึกที่ความดันและอุณหภูมิที่เป็นลักษณะเฉพาะของส่วนลึกภายในของโลก

หมายเหตุ: ในแบบจำลองคอนไดรต์ (1) ถือว่าธาตุเบาในแกนกลางคือ Si แบบจำลองคอนไดรต์ (2) เป็นแบบจำลององค์ประกอบทางเคมีของเนื้อโลกที่สอดคล้องกับแบบจำลองแกนกลางที่แสดงในแบบจำลองคอนไดรต์ (1) ^{[ 1 ]}

การวัดแรงโน้มถ่วงของโลกสามารถนำมาใช้คำนวณมวล ของโลก ได้ นักดาราศาสตร์ยังสามารถคำนวณมวลของโลก ได้ โดยการสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเทียม ที่โคจรอยู่รอบโลก ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกสามารถหาได้จากการทดลองทางแรงโน้มถ่วง ซึ่งในอดีตมักใช้ลูกตุ้ม มวลของโลกอยู่ที่ประมาณ6 × 10 ²⁴  กก . ^{[ 4 ]}ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกคือ5.515  กรัม/ซม . ^{³ [ 5 ]}

ชั้นองค์ประกอบทางธรณีวิทยาของโลกอยู่ที่ระดับความลึกที่เพิ่มขึ้นใต้พื้นผิว^{[ 6 ] : 146} วิธีการกำหนดชื่อให้กับชั้นเหล่านี้ และด้วยเหตุนี้ วิธีการอธิบายโครงสร้างของดาวเคราะห์ จึงขึ้นอยู่กับแนวทางทางวิทยาศาสตร์

ในเชิงองค์ประกอบ ชั้นต่างๆ ของโลกถูกจำแนกตามองค์ประกอบทางเคมีเป็นเปลือกโลก (ชั้นนอกสุดประกอบด้วยแร่ซิลิเกต เป็นหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเปลือกโลกมหาสมุทรที่เป็น หินบะซอลต์ที่มีความหนาแน่นสูง และเปลือกโลกทวีปที่ เป็นหิน แกรนิตที่ มีความหนาแน่นน้อยกว่าเล็กน้อย ) ^{[ 7 ]}เนื้อโลก ( ชั้นบนสุดประกอบด้วยหินมาฟิกและชั้นล่างสุดประกอบด้วยบริจแมนไนต์และเฟอร์โรเพอริเคลส ) และแก่นโลก ( ชั้นกลางที่เป็น เหล็ก - นิกเกล ) ^{[ 6 ] [ 8 ]}

ในทางกลศาสตร์ ในทางตรงกันข้าม คุณสมบัติทางกายภาพและโดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติ ทางรีโอโลยีของโลกก่อให้เกิดชั้นต่างๆ ที่เรียกว่าลิโทสเฟียร์ (เปลือกนอกที่แข็งและเปราะซึ่งประกอบด้วยทั้งเปลือกโลกและส่วนบนสุดของเนื้อโลกชั้นบน) แอสเทโนสเฟียร์ (ชั้นที่อ่อนตัวและกึ่งเหลว ส่วนใหญ่เป็นเนื้อโลกชั้นบน ซึ่งแผ่นเปลือกโลกลอยและเคลื่อนที่) เมโซสเฟียร์หรือเนื้อโลกชั้นเมโซสเฟียร์ (เรียกอีกอย่างว่าเนื้อโลกชั้นใต้แอสเทโนสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นของเนื้อโลกชั้นล่างที่ความดันสูงทำให้หินแข็งตัว และไม่ควรสับสนกับเมโซสเฟียร์ ในชั้นบรรยากาศ ) และแกนโลกชั้นนอกที่ เป็นของเหลว และแกนโลกชั้นในที่เป็น ของแข็ง ^{[ 8 ]}

ลักษณะที่แตกต่างกันของชั้นหินที่แสดงโดยวิธีการทั้งสองนี้สอดคล้องกันเพียงบางส่วนเท่านั้น ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วชื่อของวิธีการเหล่านี้จึงมักไม่ถูกนำมาใช้ปะปนกันในทางธรณีวิทยา

เปลือกโลกมีความหนาตั้งแต่ 5 ถึง 70 กิโลเมตร (3.1–43.5 ไมล์) ^{[ 9 ]}และเป็นชั้นนอกสุด^{[ 10 ]}ส่วนที่บางคือเปลือกโลกมหาสมุทรซึ่งอยู่ใต้แอ่งมหาสมุทร (5–10 กิโลเมตร) และมีมาฟิกสูง^{[ 11 ]} ( แร่ซิลิเกตเหล็ก-แมกนีเซียมที่มีความหนาแน่นสูงหรือหินอัคนี ) ^{[ 12 ]}เปลือกโลกที่หนากว่าคือเปลือกโลกทวีปซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่า^{[ 13 ]}และมีเฟลซิกสูง (หินอัคนีที่มีธาตุที่ก่อตัวเป็นเฟลด์สปาร์และควอตซ์สูง ) ^{[ 14 ]}หินของเปลือกโลกแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือไซอัล (อะลูมิเนียมซิลิเกต) และไซมา (แมกนีเซียมซิลิเกต) ^{[ 15 ]}คาดว่า sima เริ่มต้นที่ประมาณ 11 กม. ใต้^รอยต่อคอนราด [ ^{16 ]}แม้ว่ารอยต่อจะไม่ชัดเจนและอาจไม่มีในบางภูมิภาคของทวีป^{[ 17 ]}

ธรณีภาคของโลกประกอบด้วยเปลือกโลกและเนื้อโลก ส่วนบน สุด^{[ 18 ]}ขอบเขตระหว่างเปลือกโลกและเนื้อโลกเกิดขึ้นเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แตกต่างกันสองอย่างความไม่ต่อเนื่องของโมโฮโรวิชิชเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนของ ความเร็ว คลื่นแผ่นดินไหวซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของหิน^{[ 19 ]} – เหนือโมโฮทันที ความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวปฐมภูมิ ( คลื่น P ) สอดคล้องกับความเร็วที่ผ่านหินบะซอลต์ (6.7–7.2 กม./วินาที) และด้านล่างจะคล้ายกับความเร็วที่ผ่านหินเพริโดไทต์หรือหินดูไนต์ (7.6–8.6 กม./วินาที) ^{[ 20 ]}ประการที่สอง ในเปลือกโลกมหาสมุทร มีความไม่ต่อเนื่องทางเคมีระหว่าง หินสะสม อัลตรามาฟิกและหินฮาร์ซเบอร์ไจต์ ที่เคลื่อนตัว ซึ่งสังเกตได้จากส่วนลึกของเปลือกโลกมหาสมุทรที่ถูกยกขึ้นไปบนเปลือกโลกทวีปและคงไว้เป็นลำดับโอฟิโอไลต์

หินหลายชนิดที่ประกอบเป็นเปลือกโลกนั้นก่อตัวขึ้นเมื่อไม่ถึง 100 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม แร่ที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักมีอายุประมาณ 4.4 พันล้านปีซึ่งบ่งชี้ว่าโลกมีเปลือกแข็งมาอย่างน้อย 4.4 พันล้านปีแล้ว^{[ 21 ]}

เนื้อโลกขยายไปถึงความลึก 2,890 กม. (1,800 ไมล์) ทำให้เป็นชั้นที่หนาที่สุดของดาวเคราะห์^{[ 22 ]} [คิดเป็น 45% ของรัศมี 6,371 กม. (3,959 ไมล์) และ 83.7% ของปริมาตร - 0.6% ของปริมาตรคือเปลือกโลก] เนื้อโลกแบ่งออกเป็น เนื้อโลก บนและเนื้อโลกล่าง^{[ 23 ]}โดยมีเขตเปลี่ยนผ่านคั่นอยู่^{[ 24 ]}ส่วนที่ต่ำที่สุดของเนื้อโลกถัดจากขอบเขตแกนโลก-เนื้อโลกเรียกว่าชั้น D″ (D-ดับเบิลไพรม์) ^{[ 25 ]}ความดันที่ด้านล่างของเนื้อโลกอยู่ที่ประมาณ 140 G Pa (1.4 M atm ) ^{[ 26 ]}เนื้อโลกประกอบด้วย หิน ซิลิเกตที่มีธาตุเหล็กและแมกนีเซียมมากกว่าเปลือกโลกด้านบน^{[ 27 ]}แม้ว่าเนื้อโลกจะเป็นของแข็ง แต่ซิลิเกตที่มีอุณหภูมิสูงมากสามารถไหลได้ในช่วงเวลาที่ยาวนานมาก^{[ 28 ]}การพาความร้อนของเนื้อโลกผลักดันการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในเปลือกโลกแหล่งความร้อนที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่นี้คือการสลายตัวของไอโซโทปรังสีในเปลือกโลกและเนื้อโลก รวมกับความร้อนเริ่มต้นจากการก่อตัวของดาวเคราะห์^{[ 29 ]} (จากพลังงานศักยภาพที่ปล่อยออกมาจากการยุบตัวของสสารจำนวนมากเข้าไปในหลุมแรงโน้มถ่วงและพลังงานจลน์ของสสารที่สะสม)

เนื่องจากความดันที่เพิ่มขึ้นในส่วนลึกของเนื้อโลก ส่วนล่างจึงไหลได้ยากขึ้น แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีภายในเนื้อโลกอาจมีความสำคัญเช่นกัน ความหนืดของเนื้อโลกมีค่าอยู่ระหว่าง 10²¹ ^ถึง 10²⁴ ^พาสคาล-วินาทีซึ่งเพิ่มขึ้นตามความลึก^{[ 30 ]}เมื่อเปรียบเทียบ ความหนืดของน้ำที่ 300 K (27 °C; 80 °F) คือ 0.89 มิลลิพาสคาล-วินาที^{[ 31 ]}และความหนืดของน้ำมันดินคือ (2.3 ± 0.5) × 10⁸ ^พาสคาล-วินาที^{[ 32 ]}

แกนโลกชั้นนอกเป็นชั้นของเหลวที่มีความสูงประมาณ 2,260 กม. (1,400 ไมล์) (กล่าวคือ ระยะทางจากจุดสูงสุดถึงจุดต่ำสุดที่ขอบของแกนโลกชั้นใน) [36% ของรัศมีโลก 15.6% ของปริมาตร] และประกอบด้วยเหล็กและนิกเกล เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งอยู่เหนือ แกนโลกชั้นในที่เป็นของแข็งและอยู่ใต้เนื้อโลก [ ^{33 ] ขอบ}นอกของแกนโลกชั้นนอกอยู่ลึก 2,890 กม. (1,800 ไมล์) ใต้พื้นผิวโลก การเปลี่ยนผ่านระหว่างแกนโลกชั้นในและแกนโลกชั้นนอกอยู่ลึกประมาณ 5,150 กม. (3,200 ไมล์) ใต้พื้นผิวโลก แกนโลกชั้นในเป็นชั้นทางธรณีวิทยาชั้น ในสุด ของดาวเคราะห์โลกส่วนใหญ่เป็นทรงกลมแข็งที่มีรัศมีประมาณ 1,220 กม. (760 ไมล์) ซึ่งคิดเป็นประมาณ 19% ของรัศมีโลก [0.7% ของปริมาตร] หรือ 70% ของรัศมีดวงจันทร์^{[ 34 ] [ 35 ]}

แกนกลางชั้นในถูกค้นพบในปี 1936 โดยInge Lehmannและประกอบด้วยเหล็กเป็นหลักและมีนิกเกลอยู่บ้าง เนื่องจากชั้นนี้สามารถส่งผ่านคลื่นเฉือน (คลื่นแผ่นดินไหวตามขวาง) ได้ จึงต้องเป็นของแข็ง หลักฐานจากการทดลองบางครั้งไม่สอดคล้องกับแบบจำลองผลึกของแกนกลางในปัจจุบัน^{[ 36 ]}การศึกษาทดลองอื่นๆ แสดงให้เห็นความคลาดเคลื่อนภายใต้ความดันสูง: การศึกษาด้วยเพชรแอนวิล (แบบคงที่) ที่ความดันแกนกลางให้ค่าอุณหภูมิหลอมเหลวที่ต่ำกว่าค่าที่ได้จากการศึกษาด้วยเลเซอร์ช็อก (แบบไดนามิก) ประมาณ 2000 K ^{[ 37 ] [ 38 ]}การศึกษาด้วยเลเซอร์สร้างพลาสมา^{[ 39 ]}และผลลัพธ์ชี้ให้เห็นว่าการจำกัดเงื่อนไขของแกนกลางชั้นในจะขึ้นอยู่กับว่าแกนกลางชั้นในเป็นของแข็งหรือเป็นพลาสมาที่มีความหนาแน่นของของแข็ง นี่เป็นพื้นที่ของการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่

ในช่วงเริ่มต้นของการก่อตัวของโลกเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน การหลอมเหลวจะทำให้สารที่มีความหนาแน่นมากกว่าจมลงไปทางศูนย์กลางในกระบวนการที่เรียกว่าการแยกตัวของดาวเคราะห์ (ดูเพิ่มเติมที่หายนะของเหล็ก ) ในขณะที่วัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะเคลื่อนตัวไปยังเปลือกโลกดังนั้นจึงเชื่อกันว่าแกนกลางส่วนใหญ่ประกอบด้วยเหล็ก (80%) พร้อมกับนิกเกลและธาตุเบาหนึ่งชนิดหรือมากกว่า ในขณะที่ธาตุที่มีความหนาแน่นสูงอื่นๆ เช่นตะกั่วและยูเรเนียมอาจมีน้อยเกินไปที่จะมีนัยสำคัญ หรือมีแนวโน้มที่จะจับกับธาตุที่เบากว่าและจึงยังคงอยู่ในเปลือกโลก (ดูวัสดุเฟลซิก ) บางคนโต้แย้งว่าแกนกลางชั้นในอาจอยู่ในรูปของผลึกเหล็ก เดี่ยว ^{[ 40 ] [ 41 ]}

ภายใต้สภาวะในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลถูกทำให้เกิดแรงดันคล้ายแกนกลางโดยการหนีบไว้ในปากจับระหว่างปลายเพชร 2 อัน ( เซลล์เพชรแอนวิล ) จากนั้นให้ความร้อนจนถึงประมาณ 4000 K ตัวอย่างถูกสังเกตด้วยรังสีเอกซ์ และสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าแกนกลางของโลกประกอบด้วยผลึกขนาดยักษ์ที่ทอดยาวจากเหนือจรดใต้^{[ 42 ] [ 43 ]}

องค์ประกอบของโลกมีความคล้ายคลึงอย่างมากกับองค์ประกอบของ อุกกาบาตชนิด คอนไดรต์ บางชนิด และแม้กระทั่งธาตุบางชนิดในส่วนนอกของดวงอาทิตย์^{[ 44 ] [ 45 ]}ตั้งแต่ปี 1940 เป็นต้นมา นักวิทยาศาสตร์หลายคน รวมถึงฟรานซิส เบิร์ชได้สร้างธรณีฟิสิกส์ขึ้นบนสมมติฐานที่ว่าโลกมีลักษณะคล้ายกับคอนไดรต์ทั่วไป ซึ่งเป็นอุกกาบาตชนิดที่พบได้บ่อยที่สุดที่พุ่งชนโลก สมมติฐานนี้ละเลย คอนไดรต์ชนิด เอนสตาไทต์ ที่มีปริมาณน้อยกว่า ซึ่งก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนจำกัดอย่างมาก ส่งผลให้ธาตุที่ปกติชอบออกซิเจนบางชนิดมีอยู่บางส่วนหรือทั้งหมดในส่วนของโลหะผสมที่สอดคล้องกับแกนกลางของโลก

ทฤษฎีไดนาโมชี้ให้เห็นว่าการพาความร้อนในแกนโลกชั้นนอก ร่วมกับผลของโคริโอลิสทำให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลกแกนโลกชั้นในที่เป็นของแข็งมีอุณหภูมิสูงเกินกว่าจะรักษาสนามแม่เหล็กถาวรไว้ได้ (ดูอุณหภูมิคูรี ) แต่น่าจะทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแกนโลกชั้นนอกที่เป็นของเหลว สนามแม่เหล็กเฉลี่ยในแกนโลกชั้นนอกมีค่าประมาณ 2.5 มิลลิเทสลา (25 เกาส์) ซึ่งแรงกว่าสนามแม่เหล็กที่พื้นผิวถึง 50 เท่า^{[ 46 ]}

สนามแม่เหล็กที่เกิดจากการไหลของแกนกลางมีความสำคัญต่อการปกป้องสิ่งมีชีวิตจากรังสีระหว่างดาวเคราะห์และป้องกันไม่ให้ชั้นบรรยากาศสลายไปในลมสุริยะอัตราการเย็นตัวลงจากการนำความร้อนและการพาความร้อนนั้นไม่แน่นอน^{[ 47 ]}แต่มีการประมาณการว่าแกนกลางจะไม่แข็งตัวเป็นเวลาประมาณ 91 พันล้านปี ซึ่งเป็นช่วงเวลาหลังจากที่ดวงอาทิตย์คาดว่าจะขยายตัว ฆ่าเชื้อบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ และจากนั้นก็ดับลง^{[ 48 ]}

การแบ่งชั้นของโลกนั้นได้มาจากการอนุมานทางอ้อมโดยอาศัยเวลาในการเดินทางของคลื่นแผ่นดินไหวที่หักเหและสะท้อนกลับ แกนโลกไม่ยอมให้คลื่นเฉือนผ่านไปได้ ในขณะที่ความเร็วในการเดินทาง ( ความเร็วคลื่นแผ่นดินไหว ) แตกต่างกันในชั้นอื่นๆ การเปลี่ยนแปลงความเร็วคลื่นแผ่นดินไหวระหว่างชั้นต่างๆ ทำให้เกิดการหักเหตามกฎของสเนลล์คล้ายกับการที่แสงโค้งงอเมื่อผ่านปริซึม ในทำนองเดียวกัน การสะท้อนเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความเร็วคลื่นแผ่นดินไหว และคล้ายกับการที่แสงสะท้อนจากกระจก

• โลกกลวง
• ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก
• บริเวณที่มีความเร็วเฉือนต่ำขนาดใหญ่
• ความไม่ต่อเนื่องของเลห์มันน์
• แบบจำลองการยกเลิกเนื่องจากฝนตก
• การถ่ายภาพตัดขวางด้วยคลื่นแผ่นดินไหว – เทคนิคการสร้างภาพใต้พื้นผิวโลกโดยใช้คลื่นแผ่นดินไหว
• เดินทางสู่ใจกลางโลก
• โลกแข็ง

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของโลกในวิกิมีเดียคอมมอนส์