地球磁場目前正在發生快速變化，可能預示著其極性即將翻轉——北極可能變成南極，南變成北。這被稱為地磁翻轉。在那次逆轉期間，我們將在數千年內相對不受保護。

要真正了解翻轉是否可能，我們需要嘗試了解它們是如何發生的。為此，我們需要了解地球的磁場。通常我們認為磁場以兩種方式產生：在鐵等磁性材料中，其組成粒子的微小磁場的總和排列成一個全局場。或者，許多帶電粒子（如電子）的流動可以產生磁場，例如在電磁鐵中。

但地球內部本質上并不是磁性的——它太熱了，核心中的鐵原子無法自發排列。盡管內部在旋轉，但它是電中性的，所以不應該有整體電流。那么，地球是如何產生如此巨大且組織良好的偶極子磁場的呢？讓我們先快速回顧一下地球內部的樣子。

發電機理論不僅解釋了地磁，還解釋了為什么地球磁場有時會反轉其極性。在我剛剛描述的那個運動中，電子和原子核都應該一起移動，所以沒有電*產生。那么磁力是從哪里來的呢？關鍵是發電機效應并沒有真正從頭開始創建磁場而是放大、組織和維持現有的磁場。

現在我們完全具備了電磁體的條件：有組織的電流環，產生了我們巨大的偶極子場。所以從一個弱偶極子場開始，我們會得到一個強偶極子場。但最初的磁場是從哪里來的？事實上，任何帶有流體導體的旋轉體都可以產生這樣的場，其他例子還有太陽及其流動的氫等離子體，或者木星和土星核心中的液態金屬氫。

兩極反轉

這種效果產生的磁場看起來很有條理，但它不像條形磁鐵那么固定，它會發生移動。事實上，地球磁場是高度動態的。南北磁極靠近地理兩極，但并不完全對齊。磁北極目前以每年約60公里的速度在地理極以南約5度處移動，離開加拿大并前往西伯利亞。穿過地表的場強也發生了變化，所有這些變化都是由于外核內流動的變化。

那么，磁場翻轉是怎么回事？關于這些是如何發生的，有一些假設性的想法。磁場的方向取決于這些巨大電流的方向，而這又取決于這些螺旋對*產生的小磁環的方向。可能是某些事件觸發了外核內流動的中斷，這可能是小行星或彗星撞擊，地核和地幔之間的相互作用。然而，沒有任何這些觸發因素的明確證據，因此大多數科學家認為這些地磁事件只是發電機效應的自然部分，其中外核流體的混亂運動導致磁場線的纏結和場強在全球下降。