地球各圈层由不同物质组成,不同物质对电荷束缚能力不同。地幔环流说中地球圈层差速旋转。地球内部高压状态下差速旋转的圈层界面摩擦生电。圈层界面摩擦分离的电荷向圈层内扩散,导致圈层带净电荷。圈层内净电荷随地球自转高速旋转,形成电流,产生磁场。各圈层产生的磁场叠加形成地磁场。地球圈层半径差有成百上千公里,因此只要单个圈层净电荷足够大,即使两个圈层总净电荷为零,叠加的磁场也会不为零。地磁场不是受控于地球总净电荷,而是电荷的分布。圈层内净电荷因摩擦缓慢分离积蓄,有时会因层间突然放电而快速部分中和,造成圈层磁场强度缓变与剧变。例如雷电、地震光等是层间急速放电中和现象。每个圈层净电荷种类是不变的,单个圈层磁场只有强弱变化,不会方向翻转。不同圈层磁场相对强弱变化影响多圈层叠加磁场强度,甚至方向,造成磁极翻转。圈层面起伏使圈层内电荷分布不均,造成地磁轴和自转轴不重合。圈层之间电荷分布的相对位置关系随圈层差异旋转改变,导致地磁非偶极子磁场和磁极漂移。
圈层间电荷分离靠圈层差速旋转摩擦。圈层差速旋转靠高速自转和热对流物质升降运动维持。星球冷却固化或旋转速度过低,圈层间电荷逐渐扩散中和,星球磁场减弱甚至消失。毛小平科学网博客《地磁场可能真与自转有关》提供了一个磁场相对强度H与行星的相对质量m和自转周期T近似公式,效果较好。文中提供的金星和月球相对磁场强度和模拟强度相对比差值较大。可能和金星冷却固化缺少对流,月球潮汐锁定转速过低,圈层差速消失有关。