Magnetosféra je oblast kolem planety, které dominuje její magnetické pole. Magnetosféry mají i další planety naší sluneční soustavy, ale Země má ze všech kamenných planet tu nejsilnější: Magnetosféra Země je rozsáhlá bublina ve tvaru komety, která hraje klíčovou roli v obyvatelnosti naší planety. Život na Zemi se zpočátku vyvíjel a nadále se udržuje pod ochranou tohoto magnetického prostředí. Magnetosféra chrání naši planetu před slunečním zářením a zářením kosmických částic a také před erozí atmosféry slunečním větrem – neustálým proudem nabitých částic proudících ze Slunce.
Magnetosféra Země je součástí dynamického, vzájemně propojeného systému, který reaguje na sluneční, planetární a mezihvězdné podmínky. Vzniká konvektivním pohybem nabitého roztaveného železa hluboko pod povrchem ve vnějším jádru Země. Neustálé bombardování slunečním větrem stlačuje magnetické pole na straně obrácené ke Slunci. Strana přivrácená ke Slunci, neboli denní strana, se rozprostírá do vzdálenosti přibližně šestinásobku až desetinásobku poloměru Země. Strana magnetosféry odvrácená od Slunce, tzv. noční strana, se rozprostírá do obrovského magnetotailu, jehož délka kolísá a může měřit stovky poloměrů Země, daleko za oběžnou dráhu Měsíce o poloměru 60 poloměrů Země.
Heleofyzika NASA studuje magnetosféru, aby lépe pochopila její roli v našem vesmírném prostředí. Takový výzkum pomáhá odhalit základní fyzikální zákonitosti vesmíru, v němž převládají složité elektromagnetické interakce odlišné od těch, které každodenně zažíváme na Zemi. Studiem tohoto vesmírného prostředí v blízkosti našeho domova můžeme lépe pochopit podstatu vesmíru v celém vesmíru. Kromě toho může mít kosmické počasí v magnetosféře – kde se nachází mnoho našich kosmických lodí – někdy nepříznivé účinky na kosmické technologie i komunikační systémy. Lepší pochopení vědeckých poznatků o magnetosféře pomáhá zlepšovat naše modely kosmického počasí.
Studie magnetosféry prováděné agenturou NASA zahrnují výzkum: pochopení povahy elektromagnetických jevů v blízkém zemském prostoru; reakce blízkého zemského prostoru na vnější a vnitřní podněty; reakce spojené střední a horní atmosféry na vnější faktory; a vzájemné interakce různých oblastí magnetosféry a horní atmosféry.
K výzkumu magnetosféry přispívají heliofyzikální mise NASA: Balónová soustava pro měření relativistických ztrát elektronů v radiačním pásu; Geotail; mise Magnetospheric Multiscale, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; dva širokoúhlé zobrazovací spektrometry neutrálních atomů; a Van Allenovy sondy. Kromě toho přístroje na dalších misích NASA – například Juno, která pozoruje Jupiter – pozorují magnetosféru jiných planet.
.