挪威全天候相機拍攝的奇怪螺旋極光（圖片：©Fred Sigernes /挪威朗伊爾城Kjell Henriksen天文臺/ Joy Ng）
通過對80到645公里範圍的電離層進觀測，最新發現的令科學家們非常困惑。
這個區域充滿了奇怪的物理現象，在電離層中，太陽釋放的帶電粒子以有趣的方式與地球大氣層頂部的氣體相互作用。
以“極光貝殼”為例。北極極光有一個奇怪的螺旋，這個漩渦表明在磁層（電離層的邊緣）發生了一次很大的擾動。但奇怪的是，在發生干擾之前太陽沒有釋放任何噴發物。
2019年10月7日至25日之間夜間電離層的密度和移動位置。（圖片來源：GOLD / Robert Daniell）
通過利用全天區照相機、雷達和NASA的“磁層多尺度”任務獲得的數據研究發現：一個叫做前震的區域似乎導致了極光貝殼，而不是太陽爆發。前震發生在太陽的高能粒子從被地球磁場反彈的地方。
通過兩次空間任務，NASA擁有比以往更多的有關電離層的數據。
2018年1月發射了GOLD衛星（Global-scale Observations of the Limb and Disk ）到地球靜止軌道，距地球約35000公里。
每半小時GOLD掃描一遍地球盤面
2019年10月10日，美國宇航局第二次針對電離層的任務稱為ICON衛星(Ionospheric Connection Explorer)，並於12月1日開始進行科學觀測。
ICON在軌運行圖
過去一年中，GOLD取得了幾項發現。首先，當太陽風暴襲擊地球時，原子氧在低緯度地區更為常見，而在高緯度地區則更為罕見。同時，分子氮的特性卻相反，在低緯度時呈下降趨勢，而在高緯度時呈上升趨勢。
GOLD還發現當太陽的能量沒有照射到地球的特定區域時，在夜晚和日食時電離層的變化。在這些區域，大氣變涼，電離層變薄，帶電粒子最終聚集在成地球磁赤道周圍的波峰上。
並且這種帶電粒子聚集過程每晚都不一樣，目前尚不清楚成因。
ICON攜帶了三臺不同的成像儀，以研究構成地球大氣層的各種氣體在我們的太陽光下的發光方式。到目前為止，這些儀器已經準確返回了科學家期望的信息。
