Uma magnetosfera é a região em torno de um planeta dominado pelo campo magnético do planeta. Outros planetas do nosso sistema solar têm magnetosferas, mas a Terra tem o mais forte de todos os planetas rochosos: A magnetosfera da Terra é uma vasta bolha em forma de cometa, que tem desempenhado um papel crucial na habitabilidade do nosso planeta. A vida na Terra desenvolveu-se inicialmente e continua a ser sustentada sob a protecção deste ambiente magnético. A magnetosfera protege o nosso planeta da radiação solar e cósmica, bem como da erosão da atmosfera pelo vento solar – o fluxo constante de partículas carregadas que fluem do sol.
A magnetosfera da Terra é parte de um sistema dinâmico e interligado que responde às condições solares, planetárias e interestelares. Ela é gerada pelo movimento convectivo do ferro fundido carregado, muito abaixo da superfície do núcleo externo da Terra. O bombardeamento constante pelo vento solar comprime o lado virado para o sol do nosso campo magnético. O lado voltado para o sol, ou lado do dia, estende-se por uma distância de cerca de seis a 10 vezes o raio da Terra. O lado da magnetosfera voltado para longe do Sol – o lado da noite – estende-se até um imenso rabo de magneto, que flutua em comprimento e pode medir centenas de raios da Terra, muito além da órbita da lua a 60 raios da Terra.
NASA heliofísica estuda a magnetosfera para entender melhor o seu papel no nosso ambiente espacial. Tais pesquisas ajudam a desvendar a física fundamental do espaço, que é dominada por complexas interações eletromagnéticas, ao contrário do que vivemos no dia-a-dia na Terra. Estudando este ambiente espacial perto de casa, podemos compreender melhor a natureza do espaço em todo o universo. Além disso, o clima espacial dentro da magnetosfera – onde residem muitas das nossas naves espaciais – pode por vezes ter efeitos adversos na tecnologia espacial, bem como nos sistemas de comunicação. Uma melhor compreensão da ciência da magnetosfera ajuda a melhorar nossos modelos meteorológicos espaciais.
Os estudos da magnetosfera da NASA incluem pesquisas sobre: a compreensão da natureza dos fenômenos eletromagnéticos no espaço próximo à Terra; como o espaço próximo à Terra responde a estímulos externos e internos; como a atmosfera média e superior acoplada respondem a fatores externos; e como as várias regiões da magnetosfera e atmosfera superior interagem entre si.
As missões heliofísicas da NASA que contribuem para a pesquisa da magnetosfera são: Balloon Array for Radiation-belt Relativistic Electron Losses; Geotail; the Magnetospheric Multiscale mission, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; Two Wide-Angle Imaging Neutral-Atom Spectrometers; and the Van Allen Probes. Além disso, instrumentos em outras missões da NASA — por exemplo, Juno, que observa Júpiter — observam a magnetosfera de outros planetas.