الرياح الشمسية هي تدفق مستمر من الجسيمات المشحونة المنطلقة من الشمس. تحتوي على مكوّنين رئيسيين: البروتونات (نوى الهيدروجين) وجسيمات ألفا (نوى الهيليوم، وهي أثقل بأربع مرات). إذا كانت الجسيمات تتصادم فقط مع بعضها البعض، كان ينبغي أن تبرد جسيمات ألفا الثقيلة، 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. قسّم العلماء جميع القياسات حسب سرعة التدفق: رياح بطيئة (حتى 400 كم/ث)، ورياح سريعة (أكثر من 500 كم/ث)، ورياح متوسطة. 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 تطير الجسيمات متباعدة وتتصادم نادرًا، فتكون جسيمات ألفا أكثر سخونة من البروتونات بأربع مرات. كما لو كان في حشد من العدّائين، يحتفظ الرياضيون الثقيلون بطاقة أكبر لأنهم نادرًا ما يُدفعون.

المفاجأة الرئيسية هي الاعتماد على الدورة الشمسية. في سنوات النشاط الأدنى، تطلق الشمس المزيد من الرياح السريعة من الثقوب الإكليلية القطبية (مناطق ذات خطوط مغناطيسية مفتوحة). وفي ذروة النشاط، تسود رياح بطيئة كثيفة. لذلك تتغير نسبة درجات الحرارة من دورة إلى أخرى. وهذا يعني أن تسخين الجسيمات عند مدار الأرض لا يتحدد فقط بالتصادمات المحلية، بل أيضًا بالمكان الذي جاءت منه هذه الرياح على الشمس.

الرياح الشمسية مثل نهر يفيض أحيانًا بتدفق بطيء كثيف، ويندفع أحيانًا أخرى بتيار سريع من قمم الجبال. وتعتمد درجة حرارة الماء في هذا النهر ليس فقط على كيفية احتكاك الجزيئات ببعضها البعض، بل أيضًا على الارتفاع الذي جاء منه الماء والمجرى الذي سلكه. ثلاثة عقود من رصد Wind أتاحت رؤية كيف يغيّر هذا التدفق الكوني طابعه مع تنفس الشمس.