A magnetoszféra egy bolygó körüli régió, amelyet a bolygó mágneses mezeje ural. Naprendszerünk más bolygói is rendelkeznek magnetoszférával, de a kőzetbolygók közül a Föld rendelkezik a legerősebbel: A Föld magnetoszférája egy hatalmas, üstökös alakú buborék, amely döntő szerepet játszott bolygónk lakhatóságában. A földi élet kezdetben ennek a mágneses környezetnek a védelme alatt alakult ki és tart fenn. A magnetoszféra védi szülőbolygónkat a nap- és kozmikus részecskesugárzástól, valamint a légkörnek a napszél – a Napról leáramló töltött részecskék állandó áramlása – által okozott eróziójától.
A Föld magnetoszférája egy dinamikus, összekapcsolt rendszer része, amely reagál a nap-, bolygó- és csillagközi körülményekre. A töltött, olvadt vas konvektív mozgása hozza létre, messze a felszín alatt, a Föld külső magjában. A napszél folyamatos bombázása összenyomja a mágneses mezőnk Nap felé néző oldalát. A Nap felé néző oldal, vagyis a nappali oldal a Föld sugarának körülbelül hatszorosától tízszereséig terjed. A magnetoszféra Naptól elforduló oldala – az éjszakai oldal – egy hatalmas magnetotávcsőbe nyúlik, amelynek hossza ingadozik, és több száz Föld-sugarat is elérhet, messze túl a Hold 60 Föld-sugarú pályáján.
A NASA heliofizikusai a magnetoszférát tanulmányozzák, hogy jobban megértsék a világűrben betöltött szerepét. Az ilyen kutatások segítenek megfejteni a világűr alapvető fizikáját, amelyet a Földön nap mint nap tapasztaltaktól eltérő, összetett elektromágneses kölcsönhatások uralnak. Ha ezt az otthonunkhoz közeli űrkörnyezetet tanulmányozzuk, jobban megérthetjük a világűr természetét az egész univerzumban. Ezenkívül a magnetoszférában – ahol számos űreszközünk tartózkodik – az űridőjárás néha kedvezőtlen hatással lehet az űrtechnológiára és a kommunikációs rendszerekre. A magnetoszféra tudományának jobb megértése segít javítani az űridőjárási modelljeinket.
A NASA magnetoszférával kapcsolatos tanulmányai a következőket kutatják: a földközeli térben lévő elektromágneses jelenségek természetének megértése; hogyan reagál a földközeli tér a külső és belső ingerekre; hogyan reagál az összekapcsolt középső és felső légkör a külső tényezőkre; és hogyan hatnak egymásra a magnetoszféra és a felső légkör különböző régiói.
A magnetoszféra kutatásához hozzájáruló NASA heliofizikai küldetések a következők: Balloon Array for Radiation-belt Relativistic Electron Losses; Geotail; a Magnetospheric Multiscale mission, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; Two Wide-Angle Imaging Neutral-Atom Spectrometers; és a Van Allen Probes. Emellett a NASA más misszióinak műszerei – például a Juno, amely a Jupitert figyeli – más bolygók magnetoszféráját is megfigyelik.