由于其金属性质,液态外核是地球磁场的**,这意味着它包含不附着在特定原子核上的电子。 热量通过对流室从地幔向上传递到地幔,外地核中的液体以循环模式流动。 松散的电子和循环对流与地球自转的结合创造了一个产生磁场的地球发电机。 由于磁场是由动态对流和旋转的液体球体产生的,因此不稳定。
有时,在数十万到数百万年后,地球的磁场变得不稳定,甚至暂时关闭。 根据地球岩石自发产生的磁场的物理特性,当它重新启动时,其南北磁极必然会颠倒。 (相比之下,太阳的磁场也是由旋转球体中的对流电荷产生的,其磁力变得不稳定,并且每11年就会更频繁地反转其磁场。 )
鉴于铁芯是一个实心金属球,主要由铁和镍制成,完全被液体包围,可以想象为一个巨大的滚珠轴承在加压流体中旋转。 对穿过内核的**波的详细研究发现,它的旋转速度仅略快于地球的其余部分。
地球内部不是简单的分层。 有些层,尤其是地壳和岩石圈,厚度差异很大。 层与层之间的边界是粗糙和不规则的。 某些层在某些位置穿透其他层。 地球的动态性质反映在地球层厚度的变化、层边界的不规则性以及层的相互渗透中。
例如,岩石圈深入俯冲带的中间层。 尽管这仍然是一个研究和争论的问题,但有一些证据表明俯冲板块可能一直渗透到中层下层。 如果是这样,那么板块构造正在引起地球中从地幔底部到地壳顶部的大量物质混合和交换。
另一个例子是,热点可能是气体和流体与热量一起从核心-地幔边界上升的地方。 对热火山岩中氦同位素的研究发现,有证据表明大部分氦来自地球深处,可能来自中下层。
我们人类无法从比上地幔更深的地方获得我们自己的地球内部样本。 地核的密度和深度是完全无法接近的。 与普遍的误解相反,熔岩并非来自地心。 岩浆和熔岩仅来自岩石圈和软流圈,即地球厚度6,400公里的上部200公里。 人们试图钻穿地壳到达地幔,但没有成功。