首先会发生地磁运动。
地球之盾在飞翔。
大约2000年前的战国时期，我们的祖先发现天然磁铁可以稳定地指示地面的绝对方向，于是发明了新浪，初步体验了地球中的一种神秘力量。在随后的1000年里，人们逐渐学会了在更多的领域利用这一现象。到了宋代，他们已经在航海中广泛使用了灵巧的罗盘和指南针导航，为后来郑和和哥伦布实现远洋航行提供了重要的技术支持。随着全球航海的繁荣和电磁学的建立，人们发现指南针的奥秘在于地球本身就是一块大磁铁。正是因为这块大磁铁的磁极方向恰好稳定在靠近地球自转轴的方向，所以它在地球表面大部分区域的磁场方向近似代表了地面的南北朝向。
如果说地磁导航的使用对人类来说不是必不可少的，因为我们也可以利用恒星和惯性导航，那么进入20世纪后，人们进一步发现，地球磁场其实为人类乃至地球上的所有生命提供了至关重要的保护。甚至可以说，如果地球没有这个大磁铁产生的磁场，生命几乎不可能在地球上出现和生存，因为地球磁场阻挡了大部分来自太空的带电“子弹雨”。
地球的生命之盾
是美丽的极光第一次让人们发现了地磁场的这种保护作用。通过仔细观察高纬度地区天空中常见的梦幻般的极光，发现它们是来自漫天的宇宙高能带电粒子雨冲击大气分子而产生的发光现象。这种宇宙射线主要来自太阳，同时也包含了来自各个方向的宇宙射线，所以我们应该可以在面向太阳的赤道上空看到更多的极光。为什么我们只能在极地附近的高纬度地区看到它们？正是由于地磁场的作用，带电粒子进入地磁场后沿着磁力线冲向南北极，使得粒子雨只在高纬度地区降落。
宇宙高能粒子击中生命大分子后具有强大的破坏作用。虽然它们被厚厚的大气层阻挡，但高流量的太阳风宇宙射线仍然可能直接撞击地面。所以在高纬度看极光不是很危险吗？1958年2月，美国在其第一颗人造卫星“探索者1”上装备了盖革计数器测量宇宙射线强度，回答了这个问题。科学家发现，当卫星高度在600公里以下时，计数器的测量结果仍然正常，但当卫星到达800公里以上的高度时，计数器立即进入饱和状态，甚至无法正常工作。因为只有当测得的宇宙线强度比预期的大15000倍时，计数器才能达到饱和，所以这个结果意味着在地球上空800公里左右的高度存在一个充满太阳风和宇宙线的强带。美国物理学家J·A·范艾伦认为，这种环绕整个地球的高辐射带之所以形成，是因为太阳风和宇宙射线粒子在接近地球时被地磁场捕获，从而稳定地封闭在地球上方的某个区域，所以大部分带电粒子实际上是被地磁场滞留在这一带，而不是散射到地球。后来大规模的卫星探测证明了这个理论假设，也发现地球的辐射区分为内辐射区和外辐射区，它们对称分布在地磁场的两侧，而不是在高磁纬区上空。
更全面的卫星观测表明，地球磁层起始于地面以上约600-1000公里。在面向太阳的一面，磁层的磁力线也在太阳风的影响下被压缩到地面，形成半球形的包层，称为磁层顶区。在背对太阳的一侧，向外延伸到大约10倍地球半径的地方，称为磁层尾区。
所以，我们还是要庆幸地球有强大的地磁场，可以把直冲地面而来的致命粒子雨偏转到绕着地球转，再漏一点飞到极地，让我们可以放心地欣赏绚丽的极光。
然而，人们在庆幸的同时，却惊讶地发现，这个产生巨大地磁场来小心保护地球的地球磁铁，其实并不稳定，而是一直在地球内部运动，其对应磁场的大小和方向一直在变化。在地球漫长的历史中，这种运动导致地球磁极不断反转。这让人担心这种地球磁场方向和强度的变化是否会影响我们的生存。毕竟是地球上所有生命的救生盾！
彩色磁场
大约400年来，人们在世界各地记录了当地地磁场的方向和强度。后来科学家发现，在大陆和海底的火山熔岩和地质沉积物中，可以找到更长历史时期的地磁记录。这些数据都告诉我们，地球磁场的空间分布是非常复杂的，反映出它的产生机制也是非常复杂的，绝不能简单地想象成是一个南北向的磁棒发出来的；地磁场的方向和强度在漫长的历史中随时间的变化也充满了未解之谜。
大约从400年前开始，活跃在全球海洋的航海家学会了随时随地记录地磁方向或强度；在20世纪，科学家们在世界各地进行了地磁场测量，或者利用人造卫星从太空进行大规模观测。通过收集所有这些数据，我们可以绘制出全球地表磁场分布的400年历史图。从这张地图中我们可以发现，在这400年间，虽然主南北极的位置也有一定程度的变化，但更引人注目的是，地球表面散布着一系列相对较弱的磁极，它们主要沿赤道交替分布，这些磁极以平均每年约17公里的速度沿赤道向西移动。虽然这些弱磁极产生的磁场强度只有南北磁极产生的地磁场强度的10%左右，但它们应该与南北磁场具有相同的起源，这些弱磁极的运动与南北磁极的运动一起，应该构成了整个地球磁场变化的不同方面。
一般认为地磁场是地幔下和地核外层的高温液态铁镍环流造成的。通过对天然或人工地震波的测量，发现地核外层是温度最高的液态铁镍合金。在高温下，液态金属产生对流和循环，形成类似金属丝线圈的结构，从而产生电流和磁场。这样，地球主南北磁场当然表明存在一个主金属环流，而地表其他地方出现的磁极也表明存在一些可以形成磁极的次生金属流。因此，科学家推测弱磁极沿赤道西移的可能机制有两种:一种可能是存在一种将地核流体沿赤道西移的过程，称为赤道急流，其中产生的金属流导致了弱磁极的移动，这种沿赤道西移的过程在旋转对流系统的实验室研究中也有发现；另一种可能是一种叫做MAC波的机制，它结合了对流、磁场不稳定和地球自转，然后这种MAC波的传播导致了弱磁极的运动。
目前还很难判断哪种机制更真实。这种弱磁极运动在整个地球历史中是否持续时间较长，是否与南北主磁极以45万年左右的周期反转有关，目前仍有很大争议。由于人类对地球内部的了解不如对月球表面的了解，我们不得不更全面地监测地球表面丰富多彩的磁场变化，寻求更多来自地球深处的信息。
流浪的磁极和无忧无虑的地球
弱磁极漂移的同时，主南北磁极也在漂移。因为火山熔岩和沉积物的成岩年龄可以通过地质方法确定，成岩期的磁场作用痕迹被固化，然后通过测量火山熔岩和沉积物中留下的磁场作用痕迹，就可以确定某个历史时期当地的地磁情况。通过这次地质学和地磁的研究，科学家们对3000年和500万年两个时间段的地磁变化有了详细的了解。
但与近几百年才开始的直接地磁测量相比，用地质方法间接测量几百万年的地磁场有一定的局限性。对于火成岩来说，绝对的地磁场强度是可以测量的，但是地球上火成岩的分布范围是有限的，时间分布范围也是有限的。对于分布较广的沉积物，只能测出相对地磁强度，没有同一地点沉积物的长期地磁记录。直到10年前，一批科学家才首次报道了覆盖时间范围高达400万年前的沉积物地磁记录，并发现在这400万年间，地磁磁极发生了多次反转，肯定了20世纪60年代已经得到的一个结论，即磁极反转期间磁场强度会减弱。最近，在海底钻探项目(ODP)中，通过对非常高沉降率岩心的分析，获得了非常清晰的80万年的地磁强度记录，再次确凿地表明，在地磁极反转期间，地磁强度会减弱。
与此同时，另一组科学家还发现了比火成岩更能记录绝对磁场强度的样品，即一种海底玄武岩状玻璃(SBG)，并由此获得了500万年绝对磁场强度的记录，大大增加了我们对这一时期地磁演化历史的认识。
这些证据表明，地磁强度的变化和地磁极位置的变化之间应该存在一定的关系，为了更好地理解这种关系，我们需要获得更多的同时显示磁极位置和磁场强度的记录。最近，一批科学家发现，地磁强度与地球的空间运动状态存在周期性的相关性，如地球绕太阳轨道的偏心率、轨道平面的倾角和地球的岁差，这不一定是巧合。虽然目前对这一现象的解释仍有争议，但将磁极位置的变化与磁场强度的变化联系起来是一个很好的线索。
总的来说，目前我们还不能在地磁历史的强度数据和方向数据之间建立太多的关系，但这并不妨碍我们对了解地磁场的复杂起源有更多的信心。目前，越来越多的科学家认为，地磁场方向和强度的变化不仅是由于地幔底部和地核外层的相互作用，还受到地球自身自转和轨道运动的影响。所以，地球各地磁极的流浪，其实和地球自身在太空中的流浪密切相关。那么地球磁极方向和磁场强度的变化直接导致地球外部磁场的变化。可以想象，自从地球诞生并围绕太阳旋转以来，她一定是带着地磁场的盾牌在跳舞，在行走。然而，这种舞蹈会对我们在地球上的生存产生什么后果，还有待于科学家们的进一步研究。