地球是一個既不發光也不透明的橢球體,在圍繞「地轉軸」自轉的同時,也在圍繞太陽系的中心恆星太陽公轉。作為目前已知宇宙中唯一存在生命的星球,地球之所以能夠有生命出現,除了具有安全的軌道環境、合適的溫度和光照、液態水以及穩定的大氣層等因素之外,還有一個重要原因就是地球具有較為穩定的磁場。
通常情況下,地球的北極和南極指分別指的是北緯90度和南緯90度這兩個點,是地理上的一個方位,如北極周圍任何方向都是「正南」方向,南極周圍任何方向都是「正北」方向。
但是在物理磁極上,地球磁場也有「北極」和「南極」之分,即磁北極和磁南極,且地理上的南北極和磁場上的南北極並不是重合的。不過,地磁北極實際是物理上的磁場南極(南極洲大陸邊緣威爾克斯地東北),在地理的南極附近,而地磁南極則是物理上的磁場北極,在地理的北極附近(加拿大埃爾斯米爾島)。
地球的磁場是由地球內部的液態鐵漩渦所產生的,因此隨著這種漩渦的變化磁北極和磁南極也會發生變化。據最新的研究表明,地球的磁北極正在以每天20.5米的速度遠離加拿大北極群島一帶,向俄羅斯的西伯利亞漂移。
磁北極的移動會帶來很多影響,特別是對現代交通系統和通訊的安全性以及遷徙動物的傳統導航線路等等都構成很大威脅。例如美國聯邦航空局(FAA)每隔5年就得重新審查一次該國所有機場跑道的名字,甚至包括像鯨和海龜這樣壽命較長的海洋動物也需要定期「校準」它們的導航系統,以此來規避磁極變化對導航和定位等所帶來的不利影響。
相關研究資料顯示,地球磁極逆轉現象每百萬年發生3~7次,此次地球磁北極正在以人類歷史上前所未有的速度離開加拿大並向俄羅斯的西伯利亞方向移動,而在此之前地球的磁北極在加拿大寒冷地區已有整整2個世紀。隨著磁北極位置的移動,這也直接導致指南針每5年產生大約1度的誤差,這就必然在通訊等領域造成很大的影響。
上文中提到,地球之所以有生命的誕生,地球磁場起到了很大的作用,這是因為宇宙射線對地球上的生命是有害的,如果沒有地球磁場的保護,地球將會持續受到這些致命粒子的轟擊,這對地球上的生物都是致命的。
更為嚴重的是,如果沒有地球磁場的保護作用,我們將會失去呼吸所必須的空氣(氧氣),因為在太陽風的作用下,能夠輕易的將地球表層的大氣「吹走」,直到最後地球成為一顆大氣既稀薄又寒冷的星球。
據科學家研究發現,火星以前很可能像咱們所居住的星球這樣有著一層厚厚的大氣層和豐富的液態水,但是由於火星磁場的消失(目前火星的磁場強度為地球磁場的0.1%~0.2%),導致火星表層大氣失去了磁場的保護,最終大氣層被太陽風撕扯而消失,進而也導致沒有穩定的液態水體。