الرياح الشمسية هي تيار مستمر من الجسيمات المشحونة المنطلقة من الشمس. تحتوي على مكونين رئيسيين: البروتونات (أنوية الهيدروجين) وجسيمات ألفا (أنوية الهيليوم، وهي أثقل بأربع مرات). إذا كانت الجسيمات تتصادم فقط مع بعضها البعض، فإن جسيمات ألفا الثقيلة يجب أن تبرد، مانحةً طاقتها للبروتونات الخفيفة، وفي النهاية تصبح جميعها بنفس درجة الحرارة. لكن القياسات تُظهر صورة مختلفة.

القمر الصناعي Wind، الذي أُطلق في عام 1994، سجّل على مدى ثلاثة عقود تركيب ودرجة حرارة الرياح الشمسية. قسم العلماء جميع القياسات حسب سرعة التيار: الرياح البطيئة (حتى 400 كم/ث)، والرياح السريعة (أكثر من 500 كم/ث)، والرياح المتوسطة. في الرياح البطيئة، حيث تكون تصادمات الجسيمات متكررة، تكون درجات حرارة البروتونات وجسيمات ألفا متساوية تقريبًا بالفعل — مثل الماء في إبريق شاي مخلوط جيدًا. أما في الرياح السريعة، حيث تتحرك الجسيمات في حالة تخلخل ونادرًا ما تتصادم، تكون جسيمات ألفا أكثر سخونة بأربع مرات من البروتونات. وكأن العدّائين الثقيلين في زحام يحتفظون بطاقة أكبر لأنهم نادرًا ما يُدفعون.

المفاجأة الرئيسية هي الاعتماد على الدورة الشمسية. في سنوات الحد الأدنى من النشاط الشمسي، تطلق الشمس المزيد من الرياح السريعة من الثقوب الإكليلية القطبية (مناطق ذات خطوط مجال مغناطيسي مفتوحة). وفي الحد الأقصى، تسود الرياح البطيئة الكثيفة. لذلك تتغير نسبة درجات الحرارة من دورة إلى أخرى. هذا يعني أن تسخين الجسيمات عند مدار الأرض لا يتحدد فقط بالتصادمات المحلية، بل أيضًا بمصدر التيار على الشمس.

الرياح الشمسية مثل نهر يفيض أحيانًا بتيار بطيء وكثيف، وأحيانًا ينطلق بتيار سريع من قمم الجبال. ودرجة حرارة الماء في هذا النهر لا تعتمد فقط على كيفية احتكاك الجزيئات ببعضها البعض، بل أيضًا على الارتفاع الذي جاءت منه المياه والمجرى الذي سلكته. ثلاثة عقود من رصد Wind أتاحت رؤية كيف يغير هذا التيار الكوني طابعه مع تنفس الشمس.