Słońce wpływa na otaczającą je przestrzeń na wiele sposobów, choćby za pośrednictwem wiatru słonecznego. Ta niezwykle gorąca, zjonizowana plazma dosięga zarówno planet, jak i bardziej odległych obiektów Układu Słonecznego, znikając dopiero w obrębie przestrzeni międzygwiezdnej.
Czytaj też: Voyager od 45 lat w kosmosie. Najdłuższa misja NASA
W pewnym momencie przepływ wiatru słonecznego spada poniżej prędkości, z jaką fale dźwiękowe mogą przemieszczać się przez rozproszony ośrodek międzygwiazdowy. Pojawia się też heliopauza, czyli obszar, w którym ciśnienie wiatru słonecznego przeważa nad ciśnieniem wiatrów galaktycznych.
Do tej pory w badaniach nad heliopauzą i heliosferą bardzo istotną rolę odegrały sondy Voyager 1 i Voyager 2, choć cichym bohaterem okazuje się też inny instrument: IBEX, czyli Interstellar Boundary Explorer. Ten należący do NASA satelita trafił na orbitę w październiku 2008 roku i zajmuje się pomiarami naenergetyzowanych neutralnych atomów, które powstają, gdy wiatr słoneczny zderza się z wiatrem międzygwiezdnym na granicy Układu Słonecznego.
W badaniach nad heliosferą biorą udział sondy Voyager oraz satelita IBEX
Część z tych atomów trafia w przestrzeń, ale niektóre wracają na Ziemię. Biorąc pod uwagę siłę wiatru słonecznego, który je wytworzył, naenergetyzowane neutralne cząstki powracające w naszym kierunku mogą posłużyć do mapowania kształtu wspomnianej granicy. Można to określić mianem kosmicznej echolokacji. Dotychczasowe mapy heliosfery opierały się na pomiarach ewolucji ciśnienia wiatru słonecznego i emisji atomów neutralnych. W 2014 roku odnotowano natomiast nagły wzrost ciśnienia wiatru słonecznego o około 50 procent.
Eric Zirnstein z Uniwersytetu Princeton próbował w bardziej szczegółowy sposób określić kształt heliopauzy, a działania jego zespołu doprowadziły do wykrycia znaczącego falowania. Przeprowadzone modelowanie i symulacje wykazały natomiast, że w 2015 roku fala ciśnienia trafiła do tzw. płaszcza Układu Słonecznego – regionu pomiędzy szokiem końcowym a heliopauzą.
Czytaj też: Słońce doświadcza zadziwiającego zjawiska. Solar Orbiter zaobserwowała je po raz pierwszy
O zmiennym kształcie heliopauzy najlepiej świadczy fakt, iż Voyager 1 przekroczyła ją w 2012 roku w odległości 122 jednostek astronomicznych. Sześć lat później ta sama sztuka udała się Voyager 2, jednak w tym przypadku heliopauza była oddalona o 119 jednostek astronomicznych. Jako że w 2025 roku ma się rozpocząć misja kolejnej sondy skoncentrowanej na jeszcze precyzyjniejszych pomiarach, to być może doprowadzi to do rewolucji w naukowym rozumieniu heliosfery i heliopauzy.