磁気圏とは、惑星の周囲にある、その惑星の磁場が支配している領域のことです。 太陽系の他の惑星にも磁気圏はありますが、地球は岩石質の惑星の中で最も強い磁気圏を持っています。 地球の磁気圏は彗星のような形をした巨大な泡で、この泡が地球の居住に重要な役割を果たしてきた。 地球上の生命は、この磁気圏に守られて誕生し、現在も維持されている。 磁気圏は、太陽からの放射線や宇宙粒子、太陽風による大気の侵食から私たちの母星を守っている。 地球の磁気圏は、帯電した溶けた鉄の対流運動によって生成され、地球の外核の地表からはるか下にある。 太陽風は、地球の磁場の太陽側を常に圧縮している。 太陽側の磁場は、地球の半径の6〜10倍ほどの長さに広がっている。 磁気圏の太陽から遠い側、つまりナイトサイドは、長さが変動する巨大な磁気圏尾部に広がり、地球半径60の月の軌道をはるかに超えて、地球半径数百を測定することができるのです。 このような研究は、地球上で日々経験するものとは異なる複雑な電磁気的相互作用が支配する宇宙の基礎物理を解明するのに役立ちます。 このような身近な宇宙環境を研究することで、宇宙空間の本質をより深く理解することができるのです。 また、多くの宇宙船が存在する磁気圏の宇宙天気は、時に宇宙技術や通信システムに悪影響を与えることがあります。
NASAによる磁気圏の研究には、地球近傍空間の電磁現象の性質の理解、地球近傍空間が外部および内部の刺激にどう反応するか、結合した中層および上層大気が外部要因にどう反応するか、磁気圏と上層のさまざまな領域が互いにどう作用するかの研究が含まれます。 磁気圏の研究に貢献しているNASAの太陽物理学ミッションは、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、Van Allen Probesなどです。 また、木星を観測するジュノーなど、NASAの他のミッションの観測装置も、他の惑星の磁気圏を観測しています。