地球有一个字面上的偏转护罩——地磁场，它是由行星熔融中枢中的电流变成的磁力线从招引南北地舆南北极的地表喷发，互相开通，在偶极子场中环绕着行星，就像一个纷乱的条形磁铁。磁场对迁移的带电粒子施加力，使它们围绕这些力线旋转。这很有匡助，因为地球不停受到快速迁移的带电粒子的轰击，尤其是来自太阳的粒子，咱们的磁场会偏转其中最恶运的部分。

并非扫数行星都如斯红运，领有固体中枢的火星莫得这么的严防罩，因此这颗红色星球的大气层在数十亿年前就被太阳风剥离了。那么淌若地球失去了它的磁场会发生什么？咱们会失去大气层吗？人命会因豪恣的天际发射而物化吗？

地球磁场翻转的事实

地球磁场正在发生快速变化，可能预示着其极性行将翻转——北极可能变成南极，南变成北。这被称为地磁翻转。在那次逆转时刻，咱们将在数千年内相对不受保护。

为什么咱们以为这么的事情会发生？因为它夙昔也曾发生了许屡次了，咱们不错在地质记载中看到它。像铁这么的磁性材料每每在其当然场与地球场一致的情况下变成。咱们不错在千里积层和迂腐的火山流中跟踪地球磁场的所在。事实讲授，在夙昔的8400万年中，地球的磁场也曾饱胀翻转了183次上一次完好的地磁翻转发生在70 万多年前。

地球里面的畅通

要的确了解翻转是否可能，咱们需要尝试了解它们是怎样发生的。为此，咱们需要了解地球的磁场。每每咱们以为磁场以两种口头产生：在铁等磁性材料中，其构成粒子的渺小磁场的总额陈列成一个全局场。未必，许多带电粒子（如电子）的流动不错产生磁场，举例在电磁铁中。

但地球里面骨子上并不是磁性的——它太热了，中枢中的铁原子无法自觉陈列。尽管里面在旋转，但它是电中性的，是以不应该有合座电流。那么，地球是怎样产生如斯纷乱且组织邃密的偶极子磁场的呢？让咱们先快速归来一下地球里面的式样。

在薄薄的地壳和2900公里的固体地幔之下是地核。2400公里厚的外核是铁水和镍，以偏激他一些东西。在这一层之下是内核——一个半径 1200 公里的实心铁球。实心的内核的旋转速率比地表快少许，它旋转一周的时代比名义的短几秒钟。液体外核有一个旋转梯度，较靠内的旋转得较快。

地球里面的冷却速率十分从容，这意味着液态外核正在徐徐冻结成固态内核。跟着内核的增长，它开释出向外流动的非铁杂质加入对流，然后这些流动被科里奥利力误会成螺旋状。恰是扫数这些畅通通过称为发电机效应的经过共同产生了地球磁场。

发电机效应

发电机表面不仅解释了地磁，还解释了为什么地球磁场有时会回转其极性。在我刚刚描述的阿谁畅通中，电子和原子核都应该一都迁移，是以莫得电流产生。那么磁力是从那儿来的呢？要津是发电机效应并莫得的确重新驱动创建磁场而是放大、组织和保管现存的磁场。

让咱们从一些弱偶极子场驱动，该场通过液体外核，这是一个电导体。导体具有一种很酷的特质，即它们会拖曳磁场。因此，淌若扫数这个词中枢与地球一都旋转，那么磁场也会旋转。但请记取，外核的旋转越招引中心越快。适度，肇始磁场围绕旋转轴缠绕成环。

切到外核中的第二种畅通。这些导电材料流被科里奥利力误会成螺旋状，这些流动收拢了咱们的环形磁场并将其进一步误会，变成许多小轮回。这些环变成围绕地球旋转轴的磁管，然后又产生环形电流。

咱们饱胀具备了电磁体的条目：有组织的电流环，产生了咱们纷乱的偶极子场。是以从一个弱偶极子场驱动，咱们会获得一个强偶极子场。但当先的磁场是从那儿来的？事实上，任何带有流体导体的旋转体都不错产生这么的场，其他例子还有太阳偏激流动的氢等离子体，未必木星和土星中枢中的液态金属氢。

南北极回转

这种成果产生的磁场看起来很有层次，但它不像条形磁铁那么固定，它会发生迁移。事实上，地球磁场是高度动态的。南北磁极招引地舆南北极，但并演叨足对都。磁北极当今以每年约60公里的速率在地舆极以南约5度处迁移，离开加拿大并前去西伯利亚。穿过地表的场强也发生了变化，扫数这些变化都是由于外核内流动的变化。

那么，磁场翻转是怎样回事？对于这些是怎样发生的，有一些假定性的念念法。磁场的所在取决于这些纷乱电流的所在，而这又取决于这些螺旋对流产生的小磁环的所在。可能是某些事件触发了外核内流动的中断，这可能是小行星或彗星撞击，地核和地幔之间的互相作用。然则，莫得任何这些触发身分的明确凭证，因此大大宗科学家以为这些地磁事件仅仅发电机效应的当然部分，其中外核流体的杂乱畅通导致磁场线的缠结和场强在行家着落。