地球核心並沒有一個確切的溫度值，因為我們無法把溫度計伸進行星底下 6,000 公里處。簡單的答案是：核心的溫度高於攝氏 5,000 度。《Scientific American》對核心給出的估計範圍更寬，大約落在 4,000 到 7,000 多 K（克耳文），實際數字要看指的是核心的哪一部分，以及採用了哪些實驗室測量結果。
這種不確定性並不代表失敗，它只是一個很難處理的量測問題。人類鑽出過最深的洞，也只達到通往地心路程的極小一部分，因此科學家改用地震波、地球各層的密度，以及鐵在極端壓力下的實驗來推估核心溫度。由於核心主要由鐵組成，鐵在深地壓力下的熔融行為，就成為主要線索之一。
核心主要分成兩部分。外核是熔融狀態，成分主要是鐵合金；內核即使溫度極高，仍然是固體，因為那裡的壓力極為巨大。USGS（美國地質調查局）說明了基本的分層結構：內核、外核、地函、地殼，其中外核是熔融的，內核則在極端壓力下維持固態。
那麼，為什麼經過數十億年，它還沒有冷下來？第一，地球一開始就非常熱。在形成時期，太空中的岩石不斷碰撞、黏合在一起，密度較大的富鐵物質下沉到中心。USGS 指出，地球形成時的熱量足以熔化整顆行星；《Scientific American》也把「形成時的熱量」與「高密度物質下沉到核心」列為深地熱量的主要來源。
第二，地球很大，散熱很慢。熱量必須從深層內部，穿過地函與地殼，才能逃逸到太空中。《Scientific American》把地球板塊比喻成一層毯子，並指出即使是固態地函裡的對流，也不是快速釋熱的高效方式。烤馬鈴薯裡面能維持很久還是燙的，也是同樣的道理，只是規模小得多。
第三，地球至今仍在製造一部分熱量。像鈾、釷、鉀這類放射性元素會隨時間衰變並釋出能量。EOS（Earth Observatory of Singapore，新加坡地球觀測所）把放射性衰變描述為地球內部的主要熱源之一。但這裡有一個重要細節：《Scientific American》指出，地函富含這些放射性元素，而核心則可能貧含放射性同位素。因此，放射性加熱有助於維持地球內部的活躍狀態，但核心本身的熱並不是一座巨大的核子熔爐。
即使如此，正在進行的冷卻本身仍然重要。《Nature》把地球描述為一部由放射性衰變與緩慢冷卻共同驅動的熱機，液態鐵核在冷卻與凝固釋放熱量的過程中為磁場提供能量，同時讓固態內核持續增長。USGS 也做了類似的說明：外核的對流，在放射性加熱與化學分異的協助下，驅動了地磁發電機（geodynamo），也就是產生地球磁場的機制。
簡短版本是：地球核心大約熱到數千度，常見的說法是攝氏 5,000 度以上。它能維持這麼熱，是因為地球一開始就很熱、體積龐大、散熱緩慢，而且至今仍持續從放射性衰變獲得內部熱源。它確實在冷卻，只是速度不足以讓數十億年就把行星深處變冷。
參考資料
- Why is the earth’s core so hot? And how do scientists measure its temperature? – Scientific American（地球的核心為什麼這麼熱？科學家又如何測量它的溫度？－《Scientific American》）
- Why is the interior of the Earth hot – Earth Observatory of Singapore（地球內部為什麼這麼熱－新加坡地球觀測所）
- What do we know about the interior of the Earth? – U.S. Geological Survey（關於地球內部，我們知道些什麼？－美國地質調查局）
- How does the Earth’s core generate a magnetic field? – U.S. Geological Survey（地球的核心是怎麼產生磁場的？－美國地質調查局）
- Thermal and electrical conductivity of iron at Earth’s core conditions – Nature（地球核心條件下鐵的熱傳導與電傳導－《Nature》）
- Earth’s Missing Ingredient – Scientific American（地球遺失的成分－《Scientific American》）
延伸閱讀
- 科學家不用鑽進地心，是怎麼研究地球核心的？
- 地球內核明明那麼熱，為什麼還是固體？
- 外核是怎麼產生地球磁場的？
- 地球核心最後會完全冷掉嗎？
- 為什麼放射性衰變會讓行星內部變熱？