地球的磁北极和磁南极在地球历史上已经多次翻转——最近一次发生在约78万年前。研究磁场的地球物理学家长期以来认为，两极可能准备再次切换，并且基于新数据，它可能会比任何人预期的更早发生。
欧洲航天局的“斯瓦姆”卫星阵列显示，地球磁场的减弱速度比之前认为的快10倍，每十年强度下降约5%，而不是每世纪下降5%。磁场减弱可能预示着即将发生的反转，科学家预测反转可能在不到2000年内开始。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理解地磁反转的过程，但他们一致认为我们星球的磁场就像一个偶极磁体。地球的中心由一个固态铁内核和一个液态铁外核组成，液态铁是一种强大的电导体。外核中的液态铁具有浮力，当它在内核附近被加热时，它会上升、冷却然后下沉。地球的自转扭曲了这种移动的液态铁，并产生了一个具有南北极的自我维持的磁场。
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液态铁的流动时不时会在局部受到扰动，并将部分磁场向相反方向扭转，从而削弱它。是什么触发这些扰动尚不清楚。它们似乎是一个自然混乱系统的必然结果，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，即使你了解基本物理原理，你也不能[准确地]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，并最终成功地反转整个磁场的极性。翻转平均需要 5000 年；它可以快至 1000 年，也可以慢至 20000 年。
“斯瓦姆”卫星观察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，在地质历史上已经出现过几次虚惊一场。地球磁场的强度虽然正在减弱，但现在已经达到了数百万年来的平均强度。该磁场需要在当前速度下减弱约 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，但它不太可能导致灾难。虽然该磁场为我们提供了对太阳强大辐射的重要保护，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增加辐射损害。翻转可能会干扰电网和通信系统——外部磁场扰动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，我们可能不会有电线，”他说。“我们将取得如此大的进步，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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