地球磁场的起源
关于地球磁场的来源，早期历史上曾有来自北极星的传说，但是到公元17世纪初人们就已经认识到地球本身就是一个巨大的磁体，不过当时仍不清楚地球磁场是怎样产生的。随着科学的发展，对于地球磁场观测和地球结构的研究不断增多和深入，对地球磁场的来源先后提出了10多种学说。
在这些学说中，只有发电机学说(又称磁流体发电机学说)在观测、实验和理论研究上得到较多的证识，是目前研究和应用较多的地球磁场学说。但是由于地球内部结构较复杂，影响地球磁场的因素又很多，因此这的观测、实验和理论等方面的研究仍需要不断地进行。地球从外到内分为地壳层(岩石层)、地幔层、外地核层和内地核层。地壳主要为硅—铝氧化物和硅—镁氧化物等，地幔层主要为铁—镁硅酸盐和铁的氧化物和硫化物，外地核层和内地核层主要为铁(约90％)和镍(约10％)金属，外地核层呈液态，内地核层呈固态。从地壳层到内地核层，温度越来越高，压力也越来越大。地球磁场主要产生在液态金属的外地核层。
地球磁场颠倒
早在18和19世纪，水手们就对地球磁场着了迷。当时，航海家们使用的导航工具主要是指南针。然而，它并不是指向地理的北极，而是指向磁北极。对海员们来说，分清地理北极和磁北极是生死攸关的事情。他们同样清楚，磁北极一直在移动，一直在随着磁场强度的逐渐改变而徘徊在地球的极地。因此，航海者需要知道磁北极和地理北极之间究竟相差多少度角。为此，他们需要比较指南针的指向和天文学上计算出来的地理北极。其中的关键是找到地理北极，为此就要观察正午时的太阳，并依次测量日出和日落时太阳在空中的位置偏差。正是通过研究航海志及其他资料，科学家就看出了过去300年来地球磁场的走向。在南大西洋海底下面，他们找到了磁异常的证据。在这里，磁场已经开始反转，即磁力线不是从地核发出，而是转着圈进入地核，磁场强度也比原来下降了30％。这预示着如果这种异常规模扩大，那么整个地球磁场就可能发生反转。
没有人经历过地球磁场的反转，一旦反转发生，究竟会出现什么情况呢
一种估计是，地球生物所遭遇的宇宙辐射量会加倍，在某些地方情况可能会更糟糕。如今，地球磁场让太空辐射集中在北极及南极地区，幸好这些地方人迹罕至。而随着地球磁场强度的剧减，磁场的结构也会日趋复杂，可以预见，地球磁极将不会只有2个，而是将出现4个，甚至8个。并且这些磁极会在地球表面缓慢地移动，从而人口稠密地区就可能遭到宇宙辐射的伤害。最直接的后果，将是癌症造成的死亡会大量增加，约为每年新增1 500万例。而最乐观的估计是，届时每年死于太空辐射的人数将会新增几十万人。总而言之，不会出现大规模的灾难，甚至有可能根本就不会出现灾难，因为到了下一次地球磁场方向大反转之时，地球文明很可能已经学会了如何对付它。
火星的磁场一旦失去就不可复得，而且持续了几十亿年，难怪今天的火星没了大气了无生机。但是，如果下一次地球磁场的消失只持续几千年，那么地球大气层将不会受到大大的损害。不仅如此，当我们的子孙后代在等待磁北极变成磁南极时，也许他们会面对一个缺乏强磁场的世界，但也会有其他的意外收获，比如整个地球上空几乎每晚都会出现美丽的极光。说不定，还会有更大的惊喜呐!
地球磁场强度逐渐变弱
近100年来，科学家们一直关注着地球磁场强度的变化，通过数据对比，科学家们惊讶地发现，地球磁场强度正在急剧地变弱。针对地球磁场强度变弱的原因，科学家们有不同的看法：一部分人认为这是地球磁极即将出现翻转的信号；另一部分人则认为这只是暂时的衰弱，几百年后地球磁场将会重新转强。观测发现，在靠近地球两极的地方，地球磁场差不多已经完全消失，这是地球南北两极不久后将要出现大翻转的再清楚不过的信号。研究发现，使地球产生磁场的地心熔铁在地球两极处形成了两个巨大的旋涡，这些旋转着的漩涡增生和扩散后产生的新磁场，将逐渐削弱和抵消原来的主磁场。这是地球极性产生翻转的第一步。
地球南北极颠倒一下，本不是什么可怕的事。关键是在两极翻转的过程中，赖以保护人类免受太阳强烈辐射的地球磁场将会完全消失，整个地球将暴露在各种致命的宇宙射线下。两极翻转过程中磁场消失的时间共有多长，一直是科学家们争议的焦点。根据研究火山熔岩中的铁矿石，一部分科学家认为地球磁场消失的时间将持续几千年，在这几千年内，地球将完全暴露在太阳辐射的致命“烧烤”中。然而另一些科学家则认为，地球两极翻转导致的磁场消失最多只会持续几个星期。
对于地球两极翻转可能产生的天灾，目前人类看来不可能做出什么挽救性措施。在一部由英国导演琼·艾米尔最新导演的科幻片《地核》中，就描写了人类正遭遇着地球两极翻转的巨大灾难，大量的宇宙辐射横扫人类赖以居住的绿色星球。影片中，导演设想的挽救地球的方法，包括科学家们给地球建造一个巨大的保护罩；甚至引爆一颗原子弹，强行停止地球两极的翻转等。然而在科学家看来，影片中所有挽救地球的方法看来都是那么不可思议、无法实行的。
地球磁场消失，磁极逆转的后果可说是灾难性的。但这一假说究竟是危言耸听，还是未来将要发生的事实，目前还没有定论。