地球磁场在保护人们免受可能影响卫星通信和电网运行的危险辐射和地磁活动方面发挥着重要作用。它会移动。
科学家研究并追踪了磁极的运动几个世纪以来。这些极点的历史运动表明全局几何的变化地球磁场。
它甚至可能表明磁场反转的开始——南北磁极之间的“翻转”。
我是一名物理学家研究行星与太空之间相互作用的人。虽然北磁极移动一点点没什么大不了的，但逆转可能会对地球气候和我们的现代技术产生重大影响。但这些逆转不会立即发生。相反，它们发生数千年来。
磁场产生
那么像地球周围的磁场是如何产生的呢？
磁场是由产生的移动电荷。一种能够使电荷轻松在其中移动的材料是称为导体。金属是导体的一个例子——人们用它来将电流从一个地方传输到另一个地方。电流本身只是负电荷，称为电子在金属中移动。此电流产生磁场。
导电材料层可以在地球的液态铁核。电荷电流在整个核心中移动，液态铁也在核心中移动和循环。这些运动产生磁场。
地球并不是唯一拥有磁场的行星——气态巨行星，例如木星有一个导电金属氢层产生磁场。
这这些导电层的运动行星内部会产生两种类型的场。较大的运动，例如随行星的大规模自转，会产生具有北极和南极的对称磁场——类似于玩具磁铁。
由于以下原因，这些导电层可能会产生一些局部不规则运动：局部湍流或不遵循大规模模式的较小流量。这些不规则现象将体现在地球磁场中的一些小异常或磁场偏离完美偶极子场的地方。
这些磁场中的小范围偏差实际上可以导致改变随着时间的推移，在大范围的场中，偶极子场的极性甚至可能完全逆转，即北变为南，反之亦然。
磁场上的“北”和“南”指的是它们相反的极性——它们与地理上的南北无关。
地球磁层，一个保护性气泡
地球磁场产生一个称为“磁泡”的磁“泡”磁层在大气层的最上层之上，电离层。
磁层在保护人类方面发挥着重要作用。它屏蔽并偏转破坏性的、高能量的、宇宙射线辐射，它是在恒星爆炸中产生的，并在宇宙中不断移动。磁层还与太阳风，这是从太阳发出的磁化气体流。
磁层和电离层与磁化太阳风的相互作用产生了科学家所说的现象太空天气。通常，太阳风很温和，几乎没有太空天气。
然而，有时太阳会释放出巨大的磁化气体云，称为日冕物质抛射进入太空。如果这些日冕物质抛射到达地球，它们与磁层的相互作用会产生地磁风暴。地磁风暴 可以创造极光，当一股带电粒子流撞击大气并发光时就会发生这种情况。
在太空天气事件期间，有更危险的辐射靠近地球。这种辐射可以可能损害卫星和宇航员。太空天气还会因过载而损坏大型传导系统，例如主要管道和电网这些系统中的电流。
太空天气事件也会扰乱卫星通信和GPS操作，很多人都依赖它。
场翻转
科学家绘制并跟踪总体情况形状和方向使用磁场方向和大小的本地测量来确定地球磁场，最近，模型。
北磁极的位置已经搬家了自 1831 年第一次测量以来，迁徙速度增加了约 600 英里（965 公里）。近年来，迁徙速度从每年 10 英里增加到每年 34 英里（16 公里增加到 54 公里）。这种加速可能预示着磁场反转的开始，但科学家们确实无法用不到 200 年的数据来判断。
地球磁场在不同的时间尺度上反转100,000 至 1,000,000 年。科学家可以通过以下方式判断磁场反转的频率看着火山岩在海洋中。
这些岩石捕捉方向和力量因此，对这些岩石进行测年可以很好地了解地球磁场是如何形成的随着时间的推移而演变。
从地质角度来看，磁场反转发生得很快，但从人类角度来看却很慢。逆转通常需要几千年的时间，但在此期间磁层的方向可能会发生变化并暴露更多的地球到宇宙辐射。这些事件可能改变臭氧浓度在大气中。
科学家无法确定下一次磁场反转何时发生，但我们可以继续绘制和跟踪地球磁北的运动。
