现任职于美国加州大学洛杉矶分校的布拉金斯基（Stanislav Braginsky）曾于1960年代时指出，热由地核的上部逃逸，同时也会使固态内核的体积增加，产生两种额外的浮力来源，驱动对流：当液态铁在固态内核的外缘凝固而形成晶体时，会释放潜热。这些热可以加强热浮力。此外，如硫化铁和氧化铁等密度较低的化合物被内核的晶体排出，上升通过外核，也会加强对流。

行星要产生能自我维持的磁场，还有第三个条件：旋转。地球自转造成科氏力效应，会使地核内上升的流体偏向，就像造成洋流及热带风暴被扭转成在气象卫星影像中常见的漩涡状那样。在地核中，科氏力使涌升的流体沿着像开酒瓶器的螺旋路线上升，仿佛顺着弹簧的螺旋线圈移动。

地球拥有富含铁的液态核心、有足够的能量驱动对流，并具有科氏力可使对流的流体扭转，这些是地球发电机之所以能自我维持数十亿年的主要原因。但科学家需要更多证据来解释令人困惑的问题，像是磁场的生成，以及为什么磁极会随时间而改变等。

磁场分布图
过去五年里，由于科学家终于能够比对相隔20年所观测到地球磁场的准确分布，因而有了重大发现。1980年，磁场卫星（Magsat）测量了地球表面上的磁场；另一枚卫星厄斯特 （Oersted）则是在1999年起进行同样的测量。假设地函的电流可以忽略，研究者可利用卫星观测到的结果，以数学方法推算出磁场在地核顶部的分布。地核内具有更为剧烈、复杂的磁场，而且也是磁场变动的真正发源处，但是研究人员可推算的极限是在地核–地函交界处；因为地核内的电流极强，因此无法直接测量内部的磁场。尽管在此既有限制之下，研究人员仍然得到了许多重要的观测结果，包括关于磁极可能开始反转的线索。

重要的发现之一，是地球的大部份磁场仅来自地核–地函交界面上的四个广大区域。虽然地球发电机所产生的磁场非常强烈，但是磁场的能量只有约1％可以延伸到地核外。在地表进行测量时，这个磁场最显着的结构是偶极，多数时候与地球自转轴大致平行。地磁就如同一根普通的磁铁棒，而这个磁场的主要磁通量是在南半球由地核向上穿出，并在北半球向内进入地核。（指北针的磁针之所以会指向地球的地理北极，就是因为上述偶极的磁南极正好在那附近。）但人造卫星显示，磁通量并非是均匀遍布全球的。偶极磁场的强度大部份是来自北美洲、西伯利亚和南极洲沿海地表下方。

任职于德国卡特伦堡–林岛的马克士普朗克太阳系研究所的克里斯坦森（Ulrich R. Christensen），推测这些大区块是来自地核内部持续变化的对流结构，而且在几千年间不断改变。有没有可能，类似的现象是造成磁偶极反转的原因？由地质记录得到的证据显示，过去的反转事件周期相当短，约4000~10000年。就算地球发电机停止运作，磁偶极也得要将近10万年才会自行消失。因此，这么快速的变化，暗示了有某种不稳定性破坏了原来的极性，同时产生新的极性。

对个别的反转事件而言，这神秘的不稳定性可能是流场结构的某种混沌变化，只能偶尔成功的逆转磁偶极。但发生反转的频率在过去1亿2000万年间稳定增加，可能是有外在的控制因素。其中一个可能，是地函底部的温度变化能迫使地核改变其内部上升流动的结构。

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