挪威全天候相机拍摄的奇怪螺旋极光（图片：©Fred Sigernes /挪威朗伊尔城Kjell Henriksen天文台/ Joy Ng）
通过对80到645公里范围的电离层进观测，最新发现的令科学家们非常困惑。
这个区域充满了奇怪的物理现象，在电离层中，太阳释放的带电粒子以有趣的方式与地球大气层顶部的气体相互作用。
以“极光贝壳”为例。北极极光有一个奇怪的螺旋，这个漩涡表明在磁层（电离层的边缘）发生了一次很大的扰动。但奇怪的是，在发生干扰之前太阳没有释放任何喷发物。
2019年10月7日至25日之间夜间电离层的密度和移动位置。（图片来源：GOLD / Robert Daniell）
通过利用全天区照相机、雷达和NASA的“磁层多尺度”任务获得的数据研究发现：一个叫做前震的区域似乎导致了极光贝壳，而不是太阳爆发。前震发生在太阳的高能粒子从被地球磁场反弹的地方。
通过两次空间任务，NASA拥有比以往更多的有关电离层的数据。
2018年1月发射了GOLD卫星（Global-scale Observations of the Limb and Disk ）到地球静止轨道，距地球约35000公里。
每半小时GOLD扫描一遍地球盘面
2019年10月10日，美国宇航局第二次针对电离层的任务称为ICON卫星(Ionospheric Connection Explorer)，并于12月1日开始进行科学观测。
ICON在轨运行图
过去一年中，GOLD取得了几项发现。首先，当太阳风暴袭击地球时，原子氧在低纬度地区更为常见，而在高纬度地区则更为罕见。同时，分子氮的特性却相反，在低纬度时呈下降趋势，而在高纬度时呈上升趋势。
GOLD还发现当太阳的能量没有照射到地球的特定区域时，在夜晚和日食时电离层的变化。在这些区域，大气变凉，电离层变薄，带电粒子最终聚集在成地球磁赤道周围的波峰上。
并且这种带电粒子聚集过程每晚都不一样，目前尚不清楚成因。
ICON携带了三台不同的成像仪，以研究构成地球大气层的各种气体在我们的太阳光下的发光方式。到目前为止，这些仪器已经准确返回了科学家期望的信息。
