洛斯阿拉莫斯国家实验室地球物理学与行星物理学研究所的加里·A·格拉茨迈尔在该领域进行了广泛的研究。他回复道
"地球磁场被认为是由地球液态外核（主要由铁组成）中的流体运动产生的。地球缓慢冷却，铁凝结到下方的固体内核上，在外核底部形成浮力，从而驱动流体运动。地球的自转导致浮力流体以弯曲的轨迹上升，通过扭曲和剪切现有的磁场来产生新的磁场。地球磁能的 99% 以上完全被限制在内核内。我们只观察到延伸到地表及以外的磁场的小部分，其基本结构是一个偶极子——也就是说，一个简单的南北场，就像一个简单的条形磁铁一样。地球磁场中也存在较小的非偶极结构；这些结构在局部和非常轻微的程度上在世纪时间尺度上发生变化。
"磁场的偶极部分通常与地球自转轴相当接近地对齐；换句话说，磁极通常与地理极相当接近，这就是指南针工作的原因。然而，偶尔，磁场的偶极部分会反转，导致南北磁极的位置互换。这种反转过程可以在古地磁记录中看到，它被锁定在海底岩石和一些熔岩流中。反转过程并非像太阳那样是字面意义上的‘周期性’，太阳的磁场每 11 年反转一次。地球上磁场反转之间的时间有时短至 1 万年，有时长至 2500 万年；反转所需的时间仅约为 5000 年。”
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"第一个动态一致的三维地球发电机（地球液态外核中产生和维持地磁场的机制）计算机模拟是由加州大学洛杉矶分校的保罗·H·罗伯茨和我本人于 1995 年完成并发表的。我们对超级计算机进行编程，以求解描述地球内核中流体运动和磁场产生的物理学的大型非线性方程组。模拟的地磁场，现在跨越了相当于超过 30 万年的时间，其强度、偶极子主导结构和地表向西漂移都与地球的真实磁场相似。我们的模型预测，固体内核与上方的向东流动的流体磁耦合，应该比地球表面旋转得稍快。最近对穿过内核的地震波的研究支持了这一预测。”
"此外，计算机模型在 30 万年的模拟过程中产生了三次自发的地磁场反转。因此，现在，我们首次获得了关于磁场反转如何发生的三维、随时间变化的模拟信息。即使在我们的计算机模型中，这个过程也不简单。流体运动试图在几千年时间尺度上反转磁场，但固体内核试图阻止反转，因为磁场在内核内扩散（扩散）的速度远不如在液态外核中快。只有在极少数情况下，热力学、流体运动和磁场都以兼容的方式演化，才允许原始磁场完全扩散出内核，从而新的偶极极性可以扩散进来并建立反转的磁场。该过程的随机（随机）性质可能解释了为什么地球上反转之间的时间变化如此之大。”
为了更详细地解释地球发电机、模拟的磁场反转和地球内核的超速旋转，格拉茨迈尔推荐以下论文
他补充了一些额外的背景信息《地磁场的三维自洽计算机模拟》
作者：加里·A·格拉茨迈尔和保罗·H·罗伯茨，发表于《自然》杂志，卷
377，第 203-209 页；1995 年。《地球内核的旋转和磁性》，作者：加里·A·格拉茨迈尔和保罗
H·罗伯茨，发表于《科学》杂志，卷 274，第 1887-1891 页；1996 年。埃德温·S.
罗宾逊是弗吉尼亚理工学院暨
州立大学地球物理学教授，位于弗吉尼亚州布莱克斯堡。
"地球的主要地磁场是由地球内核液态部分中带电粒子的流动产生的。这个液态区域从地下 2900 公里延伸到地下 5100 公里。液流是由该区域顶部和底部之间的温差引起的。这些液流有点像沸腾水壶中水的运动。地球绕其轴线的自转赋予液态内核电流模式对称性。因此，在液态内核中存在某种对称的电流，这是带电粒子运动的结果。”
"我们从关于电磁感应的物理学原理中得知，电流总是伴随着磁场。在地球的液态内核中，产生了一个发电机。由于内核电流围绕自转轴具有某种对称性，因此相关的磁场类似于条形磁铁的磁场。由于原因尚不清楚，地球自转的影响与温度对内核发电机的影响之间的平衡不时被打破，导致内核电流模式被破坏。在这种扰动之后，理论上发电机有可能以相反的电流方向重建自身。那么，相关的磁场将具有相反的极化方向。”
"因为我们无法进入液态内核来观察实际发生的情况，所以我们必须根据在地球表面或上方进行的测量结果进行推断。因此，我们对内核的了解非常不完整。我们根本不了解内核，无法预测未来何时会发生磁极反转，或者完成这种反转需要多长时间，或者是什么破坏了产生内核电流的因素的微妙平衡。但是，我们确实有从岩石中磁化的矿物颗粒获得的令人信服的信息，这些信息告诉我们，地磁极性反转在地球历史上已经发生过很多次。”