磁場の存在は、地球の重要な性質の一つです。17世紀初頭には、地球上に巨大な磁場が存在することが知られていました。人々はまた、古代中国のコンパスの発明のように、磁場を非常に早くから使用しています。
地球の磁場の発生については、北極星から来たという神話が古くから流布しています。現代科学技術の発展に伴い、地球磁場の観測が増加し、地球構造の研究が深まり、地球磁場の発生を説明しようとする多くの理論が出現しましたが、決定的な結論はありません。地球内部に巨大な永久磁石があり、地球磁場が発生すると考える人もいれば、地球内部に巨大な電流があり、強力な電磁場が形成されると考える人もいれば、地球内部の放射性物質によって発生する熱が地球内部の温度差を引き起こし、電流が発生し、磁場が形成されると考える人もいます。また、地球磁場に関する理論には、旋磁効果、ホール効果、電磁誘導などがあります。これらの仮説のどれも地球磁場の存在を完全に説明できません。
1940年代に開発された“発電機説”は、これまでのところ、地球磁場の様々な既知の特徴を大まかに説明することができ、観測、実験、理論研究でより多くの証拠を取得し、ますます多くの人々に支持されています。発電機説では、地球内部の導電性液体が流れると一定の電流が流れ、この電流の作用が地球磁場を形成するとされています。1990年代以降、地球物理学者は計算とシミュレーションを用いて、地球の核が液体の核よりも速く回転すると、数千年後には比較的安定した磁場が形成され、一定期間後には極性が反転することを示してきた。しかし、地球内部の複雑な構造と地球磁場に影響を与える多くの要因があるため、さらなる観測と実験が必要です。また、この仮説には2つの問題があります。1つ目は、磁気流体の“発電機”のエネルギーはどこから来るのか、2つ目は、仮説には初期磁場が必要であり、その磁場はどのように形成されるのか。これは地球物理学の大きな未解決の問題です。