地球的磁北极和磁南极在地球历史上已经多次翻转——最近一次大约在78万年前。研究磁场的地球物理学家长期以来认为两极可能准备再次转换，并且基于新数据，这种情况可能比任何人预期的都要早发生。
欧洲航天局名为“Swarm”的卫星阵列显示，地球磁场正在以比之前认为的快10倍的速度减弱，强度每十年下降约5%，而不是每世纪下降5%。磁场减弱可能预示着即将发生反转，科学家预测反转可能在不到2000年的时间内开始。磁北极本身似乎正在向西伯利亚移动。
地球物理学家尚未完全了解地磁反转的过程，但他们一致认为，我们地球的磁场就像一个偶极磁铁。地球中心由一个固体铁内核和一个液态铁外核组成，液态铁外核是强大的电导体。外核中的液态铁具有浮力，当它在内核附近受热时，它会上升、冷却然后下沉。地球的自转扭曲了这种运动的液态铁，并产生一个具有南北极的自持磁场。
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液态铁的流动偶尔会在局部受到干扰，并朝相反方向扭曲部分磁场，从而削弱磁场。是什么触发了这些干扰尚不清楚。它们似乎是一个自然混沌系统不可避免的后果，地球物理学家在计算机模拟中经常观察到它们。“类似于飓风，即使你理解基本的物理原理，你也无法[准确]预测反转何时或何地开始，”加州大学圣克鲁兹分校的地球物理学家加里·A·格拉茨迈尔说。通常，局部反转会在大约1000年后逐渐消失，但有时磁场的扭曲会继续蔓延，并最终成功逆转整个磁场的极性。翻转平均需要5000年；它可能快至1000年或慢至20000年。
Swarm卫星观测到的磁场减弱很有可能不会导致完全翻转。事实上，格拉茨迈尔指出，在地质历史上已经发生过几次虚惊一场。地球磁场的强度虽然正在减弱，但现在与其数百万年来的平均强度相当。磁场需要以目前的速度减弱约2000年，反转过程才会真正开始。
很难知道地磁反转将如何影响我们现代文明，但这不太可能意味着灾难。虽然磁场为我们提供了免受太阳强烈辐射的必要保护，但化石记录显示，在过去的反转期间没有发生大规模灭绝或辐射损害增加。翻转可能会干扰电网和通信系统——外部磁场干扰过去曾烧毁变压器并导致停电。但格拉茨迈尔并不担心。“一千年后，我们可能就不会有输电线路了，”他说。“我们将发展到如此先进的程度，以至于我们几乎肯定会拥有应对磁场反转的技术。”
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