La heliosfera es una gran burbuja en el espacio creada por el viento solar procedente del Sol. En los márgenes de la heliosfera, el viento solar choca con los gases del medio interestelar y deja de ser el clima espacial dominante. La heliosfera es enorme: su límite más cercano está a unas 100 AU (unidades astronómicas o distancias Tierra-Sol) de distancia, mientras que su límite más lejano está a 200-300 AU de distancia. La heliosfera tiene forma elíptica, como la cola de un cometa, debido al rápido movimiento del Sol a través del medio interestelar mientras orbita el centro galáctico.
Como se dijo, la causa de la heliosfera es el viento solar. El viento solar es una corriente continua de partículas cargadas, en su mayoría electrones y protones libres, que fluyen desde el Sol a una velocidad de 400 a 700 km / s (aproximadamente 1,000,000 mph). Esto equivale a 6.7 mil millones de toneladas por hora, o una masa igual a la Tierra cada 150 millones de años. Si bien esto parece mucho, en realidad es muy difuso debido a la inmensidad del espacio.
Además del viento solar, la heliosfera también es mantenida por el campo magnético del Sol, que se extiende hacia afuera al menos 100 AU, y tiene una forma similar a la del vestido de una bailarina que gira debido a la rotación del Sol cada 27 días. Esta estructura, la capa de corriente heliosférica, crea una ondulación en toda la heliosfera y, junto con la propia heliosfera, es la estructura más grande del sistema solar.
Además de la capa de corriente heliosférica, la heliosfera tiene otra estructura. Por ejemplo, está el choque de terminación, un límite de aproximadamente 70-90 AU del Sol donde el viento solar pasa de ser supersónico a subsónico. Este límite fue cruzado por la sonda espacial Voyager II en 2007. En realidad, la sonda lo pasó cinco veces, porque el límite fluctúa debido a las fluctuaciones correspondientes en la salida solar, incluidas las erupciones solares. En el espacio, la velocidad del sonido es mucho más rápida que en la Tierra (alrededor de 100 km / s), por lo que el viento solar todavía se mueve rápidamente a esta distancia, pero no lo suficientemente rápido como para exceder la velocidad del sonido.
Más lejos que el choque de terminación está la heliopausa, donde las partículas cargadas en el viento solar chocan con las partículas del medio interestelar, y el arco de choque, donde el viento solar deja de tener ningún efecto sobre el medio interestelar. Nuestras sondas espaciales aún no han alcanzado ninguno de los dos, pero lo estarán en 2020. Además, el Interstellar Boundary Explorer, lanzado en 2008, proporcionará información valiosa sobre el límite interestelar.