Heliosphäre, die Region um die Sonne und das Sonnensystem, das mit dem solaren Magnetfeld und den Protonen und Elektronen des Sonnenwinds gefüllt ist.
Das solare Magnetfeld in der Heliosphäre hat eine Dipolstruktur. Die Magnetfeldlinien, die vom Sonnenwind von der Sonne nach außen getragen werden, bleiben an der Sonnenoberfläche haften. Aufgrund der Rotation der Sonne werden die Linien in eine Spiralstruktur gezogen. In einer Hemisphäre (entweder im Norden oder im Süden) sind die Magnetfeldlinien nach innen und in der anderen nach außen gerichtet. Zwischen diesen beiden unterschiedlichen Hemisphären befindet sich eine Struktur, die als heliosphärisches Stromblatt bezeichnet wird.
Der Sonnenwind fließt nach außen durch das Sonnensystem in das interstellare Medium (ISM) und beginnt die Auswirkungen des ISM beim Abschlussschock zu spüren, bei dem der Sonnenwind an Geschwindigkeit verliert. Der Bereich jenseits des Abschlussschocks, in dem sich der Sonnenwind verlangsamt, wird als Heliosheath bezeichnet. Neutrale Atome in der Heliosheath bilden ein „Band“, das wahrscheinlich dadurch verursacht wird, dass Sonnenwindpartikel durch das Magnetfeld im ISM zurück in das Sonnensystem reflektiert werden. An der äußeren Grenze der Heliosheath befindet sich die Heliopause, in der der äußere Druck des Sonnenwinds den Druck des ankommenden ISM ausgleicht. Die Heliopause wird normalerweise als Grenze des Sonnensystems angesehen und ist etwa 123 astronomische Einheiten (AU; 1 astronomische Einheit = 150 Millionen km) von der Sonne entfernt. (Zum Vergleich: Neptun, der äußerste Planet, ist 30 AE von der Sonne entfernt.)
Es wurde ursprünglich angenommen, dass die Heliosphäre durch die Begegnung mit dem ISM in eine Tropfenform gedehnt wurde. Die US-Raumsonden Voyager 1 und 2 überquerten 2004 und 2007 den Terminierungsschock in einer Entfernung von 94 bzw. 84 AE von der Sonne. Da die beiden Voyager in unterschiedlichen Richtungen aus dem Sonnensystem herausreisen, bedeutet dies, dass die Heliosphäre eine asymmetrische Form hat. Nachfolgende Beobachtungen von Atomen in der Heliosheath durch das Cassini-Raumschiff, das den Saturn umkreist, und den Interstellar Boundary Explorer, der die Erde umkreist, zeigten jedoch, dass die Heliosphäre tatsächlich eine Kugel war. Voyager 1 überquerte am 25. August 2012 die Heliopause.
