En magnetsfär är det område runt en planet som domineras av planetens magnetfält. Andra planeter i vårt solsystem har magnetsfärer, men jorden har den starkaste av alla stenplaneter: Jordens magnetosfär är en stor, kometformad bubbla som har spelat en avgörande roll för vår planets beboelighet. Livet på jorden utvecklades ursprungligen och fortsätter att upprätthållas under skydd av denna magnetiska miljö. Magnetosfären skyddar vår hemplanet från solstrålning och kosmisk partikelstrålning samt från erosion av atmosfären genom solvinden – det ständiga flödet av laddade partiklar som strömmar från solen.
Jordets magnetosfär är en del av ett dynamiskt, sammankopplat system som reagerar på sol-, planetariska och interstellära förhållanden. Den genereras av den konvektiva rörelsen av laddat, smält järn långt under ytan i jordens yttre kärna. Ständigt bombardemang från solvinden komprimerar den solvända sidan av vårt magnetfält. Den solvända sidan, eller dagssidan, sträcker sig över ett avstånd på ungefär sex till tio gånger jordens radie. Den sida av magnetosfären som vetter bort från solen – nattsidan – sträcker sig ut i en enorm magnetotail, som fluktuerar i längd och kan mäta hundratals jordradier, långt bortom månens bana på 60 jordradier.
NASA:s heliofysik studerar magnetosfären för att bättre förstå dess roll i vår rymdmiljö. Sådan forskning bidrar till att avslöja den grundläggande fysiken i rymden, som domineras av komplexa elektromagnetiska interaktioner till skillnad från vad vi upplever dagligen på jorden. Genom att studera denna rymdmiljö nära hemmet kan vi bättre förstå rymdens natur i hela universum. Dessutom kan rymdväder i magnetosfären – där många av våra rymdfarkoster befinner sig – ibland ha negativa effekter på rymdteknik och kommunikationssystem. Bättre förståelse för magnetosfärens vetenskap bidrar till att förbättra våra rymdvädermodeller.
NASA:s studier av magnetosfären omfattar forskning om: förståelse av de elektromagnetiska fenomenens natur i den jordnära rymden; hur den jordnära rymden reagerar på yttre och inre stimuli; hur den sammankopplade mellersta och övre atmosfären reagerar på yttre faktorer; och hur de olika regionerna i magnetosfären och den övre atmosfären interagerar med varandra.
NASA:s heliofysikuppdrag som bidrar till magnetosfärsforskningen är: Balloon Array for Radiation-belt Relativistic Electron Losses, Geotail, Magnetospheric Multiscale Mission, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms, Two Wide-Angle Imaging Neutral-Atom Spectrometers och Van Allen Probes. Dessutom observerar instrument på andra NASA-uppdrag – till exempel Juno, som observerar Jupiter – magnetosfären på andra planeter.