大多数人认为，指南针当然指向南方。数千年以来，水手依靠地球磁场来导航，而鸟类和其他对磁场敏感的动物已经应用这个方法有更长一段时间了。说来奇怪，地球的磁极并不是一直都指向现在的方向。
矿物可以记录过去磁场的方向。科学家利用这一点，发现在地球45亿年的历史中，地磁的方向已经在南北方向反复变化了数百次。然而，地球的磁极在最近的78万年中都没有发生反转，这段磁极稳定的时期相对于通常25万年1次的反转频率要长了很多。更有甚者，地球的主要地磁场自从1830年首次测量至今，已经减弱了近10%。这比在失去能量来源的情况下磁场自然消退的速度大约快了20倍，下一次地磁反转即将来临吗？
地球物理学家很早就知道，地球磁场变化的原因来源于地球中心的深处。地球就如同太阳系里的一些其他天体，是通过一个内部的发电机来产生自己的磁场。从原理上，地球“发电机”和普通发电机一样工作，即由其运动部分的动能产生电流和磁场。发电机的运动部分是旋转的线圈；行星或恒星内部运动部分则发生在可导电的流体部分。在地心，有着6倍于月球体积的巨大钢铁融流海洋，构成了所谓的地球发电机。
在过去10年中，研究人员采用了新的方法来研究地球发电机的详细工作机制：人造卫星可以提供地球表面地磁场的清晰图像；同时，人们正在超级计算机上模拟地球发电机和在实验室里建立物理模型来解释这些轨道观测结果。这些工作对于过去磁极反转如何发生提出了一种很吸引人的解释，并对下一次反转可能如何开始提供了线索。