地球的磁北極和磁南極在地球歷史上已經多次翻轉——最近一次發生在約78萬年前。研究磁場的地球物理學家長期以來認為，兩極可能準備再次切換，並且基於新資料，它可能會比任何人預期的更早發生。
歐洲航天局的“斯瓦姆”衛星陣列顯示，地球磁場的減弱速度比之前認為的快10倍，每十年強度下降約5%，而不是每世紀下降5%。磁場減弱可能預示著即將發生的反轉，科學家預測反轉可能在不到2000年內開始。磁北極本身似乎正在向西伯利亞移動。
地球物理學家尚未完全理解地磁反轉的過程，但他們一致認為我們星球的磁場就像一個偶極磁體。地球的中心由一個固態鐵核心和一個液態鐵外核組成，液態鐵是一種強大的電導體。外核中的液態鐵具有浮力，當它在核心附近被加熱時，它會上升、冷卻然後下沉。地球的自轉扭曲了這種移動的液態鐵，併產生了一個具有南北極的自我維持的磁場。
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液態鐵的流動時不時會在區域性受到擾動，並將部分磁場向相反方向扭轉，從而削弱它。是什麼觸發這些擾動尚不清楚。它們似乎是一個自然混亂系統的必然結果，地球物理學家在計算機模擬中經常觀察到它們。“類似於颶風，即使你瞭解基本物理原理，你也不能[準確地]預測反轉何時或何地開始，”加州大學聖克魯茲分校的地球物理學家加里·A·格拉茨邁爾說。通常，區域性反轉會在大約 1000 年後逐漸消失，但有時磁場的扭曲會繼續蔓延，並最終成功地反轉整個磁場的極性。翻轉平均需要 5000 年；它可以快至 1000 年，也可以慢至 20000 年。
“斯瓦姆”衛星觀察到的磁場減弱很有可能不會導致完全翻轉。事實上，格拉茨邁爾指出，在地質歷史上已經出現過幾次虛驚一場。地球磁場的強度雖然正在減弱，但現在已經達到了數百萬年來的平均強度。該磁場需要在當前速度下減弱約 2000 年，反轉過程才會真正開始。
很難知道地磁反轉將如何影響我們現代文明，但它不太可能導致災難。雖然該磁場為我們提供了對太陽強大輻射的重要保護，但化石記錄顯示，在過去的反轉期間，沒有發生大規模滅絕或增加輻射損害。翻轉可能會干擾電網和通訊系統——外部磁場擾動過去曾燒燬變壓器並導致停電。但格拉茨邁爾並不擔心。“一千年後，我們可能不會有電線，”他說。“我們將取得如此大的進步，以至於我們幾乎肯定會擁有應對磁場反轉的技術。”
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