O magnetosferă este regiunea din jurul unei planete dominată de câmpul magnetic al acesteia. Alte planete din sistemul nostru solar au magnetosfere, dar Pământul are cea mai puternică dintre toate planetele stâncoase: Magnetosfera Pământului este o bulă vastă, în formă de cometă, care a jucat un rol crucial în habitabilitatea planetei noastre. Viața pe Pământ s-a dezvoltat inițial și continuă să fie întreținută sub protecția acestui mediu magnetic. Magnetosfera protejează planeta noastră de radiațiile solare și de particulele cosmice, precum și de eroziunea atmosferei de către vântul solar – fluxul constant de particule încărcate care se scurge de pe Soare.
Magnetosfera Pământului face parte dintr-un sistem dinamic, interconectat, care răspunde la condițiile solare, planetare și interstelare. Ea este generată de mișcarea de convecție a fierului topit încărcat, mult sub suprafață, în nucleul exterior al Pământului. Bombardamentul constant al vântului solar comprimă partea dinspre Soare a câmpului nostru magnetic orientată spre Soare. Partea orientată spre Soare, sau partea de zi, se întinde pe o distanță de aproximativ șase până la zece ori raza Pământului. Partea magnetosferei orientată spre partea opusă Soarelui – partea de noapte – se întinde într-o imensă coadă magnetică, a cărei lungime fluctuează și care poate măsura sute de raze terestre, cu mult peste orbita Lunii la 60 de raze terestre.
Helifizica NASA studiază magnetosfera pentru a înțelege mai bine rolul acesteia în mediul nostru spațial. Astfel de cercetări ajută la deslușirea fizicii fundamentale a spațiului, care este dominat de interacțiuni electromagnetice complexe, spre deosebire de ceea ce experimentăm zi de zi pe Pământ. Prin studierea acestui mediu spațial aproape de casă, putem înțelege mai bine natura spațiului din întregul univers. În plus, vremea spațială din cadrul magnetosferei – unde se află multe dintre navele noastre spațiale – poate avea uneori efecte negative asupra tehnologiei spațiale, precum și asupra sistemelor de comunicații. O mai bună înțelegere a științei magnetosferei ajută la îmbunătățirea modelelor noastre de vreme spațială.
Studiile NASA asupra magnetosferei includ cercetări privind: înțelegerea naturii fenomenelor electromagnetice din spațiul apropiat de Pământ; modul în care spațiul apropiat de Pământ răspunde la stimuli externi și interni; modul în care atmosfera medie și superioară cuplată răspunde la factori externi; și modul în care diferitele regiuni ale magnetosferei și ale atmosferei superioare interacționează între ele.
Misiunile de heliofizică ale NASA care contribuie la cercetarea magnetosferei sunt: Balloon Array for Radiation-belt Relativistic Electron Losses; Geotail; misiunea Magnetospheric Multiscale, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; Two Wide-Angle Imaging Neutral-Atom Spectrometers; și Van Allen Probes. În plus, instrumentele din cadrul altor misiuni NASA – de exemplu, Juno, care îl observă pe Jupiter – observă magnetosfera altor planete.