Родился в Хоутоне (штат Мичиган), в 1948 окончил Мичиганский университет, продолжал образование в Калифорнийском технологическом институте. В 1951—1955 преподавал в университете штата Юта. С 1955 работает в Институте имени Ферми Чикагского университета (с 1962 — профессор физики, возглавляет кафедру астрономии и астрофизики университета). Член Национальной АН США (1967).
Основные труды в области физики плазмы и ее приложениям к проблемам астрофизики и геофизики. Исследовал решения уравнений движения для бесстолкновительной плазмы, ускорение быстрых частиц и магнитную аннигиляцию в солнечных вспышках, образование солнечных пятен и природу магнитного поля Солнца, распространение ударных волн в межпланетном пространстве, происхождение и структуру галактических магнитных полей, происхождение и распространение галактических космических лучей. Выполнил пионерские работы по изучению свойств солнечного ветра и его взаимодействия с геомагнитным полем. Рассмотрел модель внешней атмосферы Солнца с постоянным истечением вещества из короны и показал, что скорость солнечного ветра растет с удалением от Солнца, достигая сверхзвуковых значений; проанализировал влияние расширяющейся короны на магнитное поле в окрестностях Солнца и нашел, что поле должно быть спиральным вследствие вращения Солнца. Его выводы о скорости солнечного ветра и спиральной структуре солнечного магнитного поля были впоследствии подтверждены с помощью космических аппаратов.
Лауреат премии Генри Норриса Рассела (1969), первый лауреат премии Дж. Э. Хейла Американского астрономического общества (1978), Медаль Чепмена Королевского астрономического общества (1979), Национальная научная медаль США (1989), Медаль Кэтрин Брюс (1997), Золотая медаль Королевского астрономического общества (1992), и других.