Nell'esosfera la presenza degli ioni diventa più rara e si riduce la probabilità dei loro scontri, ciò aumenta il periodo di vita degli ioni e la possibilità di essere influenzati dal magnetismo terrestre. Per questa caratteristica l'esosfera è anche conosciuta come magnetosfera. La magnetosfera di un pianeta è caratterizzata dalle perturbazioni causate dal vento solare che la comprime, facendole assumere una forma a goccia. Il campo magnetico terrestre è generato da un dipolo magnetico situato al centro della terra ed inclinato di 11°30' rispetto all'asse di rotazione terrestre. E' anche conosciuto con il termine di campo geomagnetico ed è un fenomeno comune in molti corpi celesti. I luoghi della superficie terrestre in cui fuoriesce l'asse del dipolo magnetico sono detti "poli geomagnetici". Esistono due poli geomagnetici: uno nell'emisfero australe (78°30' N 69° W) ed uno nell'emisfero australe (78°30' S 111° E). Inoltre, l'asse magnetico terrestre non passa esattamente al centro geografico della Terra. Il campo magnetico terrestre svolge una funzione primaria di scudo elettromagnetico che devia le particelle cariche del vento solare. Per questa ragione il campo magnetico terrestre appare visibilmente compresso sul lato della Terra esposta al sole ed esteso verso lo spazio esterno sul lato notturno del pianeta.

 

 

 

La fisica del sole e irraggiamento dei neutrini

Nel centro del sole viene bruciato combustibile nucleare: nuclei di idrogeno si fondono in nuclei di elio. Durante questo processo di fusione vengono prodotti i neutrini, particelle molto leggere e neutre che in 8 minuti circa raggiungono il nostro pianeta, il meccanismo di produzione e rivelazione dei neutrini solari, e di come i risultati sperimentali abbiano evidenziato il comportamento oscillante dei neutrini durante il loro viaggio sole/terra.

Un cenno sul sole e gli irraggiamenti del plasma ed imissione dei neutrini, nella zona radiativa che  è uno strato interno del Sole e delle stelle; si estende da circa il 40% al 60% del raggio solare, cioè dal nucleo fino al confine con la zona convettiva per un totale di circa 350.000 km. Nella zona radiativa, l'energia prodotta dal nucleo è trasportata da fotoni che percorrono il plasma impiegando, a causa dell'assorbimento e della rimissione, anche centinaia di migliaia di anni per attraversare la zona. Solo i neutrini, che interagiscono poco con la materia, attraversano la zona alla velocità della luce. Parlando, dunque, di fotoni, è ovvio che l'energia è trasportata per irraggiamento. La temperatura della zona radiativa varia da circa 6.500.000 °C in prossimità del nucleo, fino a circa 3.000.000 °C all'interfaccia con la zona convettiva. Il vento solare è un plasma , la cui componente di ioni è formata, normalmente, per il 90% da protoni ed elettroni ) e per il 10 % da particelle alfa nuclei di elio con tracce di nuclei di elementi più pesanti. Vicino alla terra, la velocità del vento solare varia da 300 km/s a 900 km/s, mentre la sua densità varia da alcune unità a decine di particelle per cm cubo. Il sole perde circa 800 milioni di kg di materiale al secondo eiettandolo sotto forma di vento solare .

Il plasma del vento solare porta con sé il campo magnetico del sole in tutto lo spazio interplanetario fino ad una distanza di circa 160 unità astronomiche. Poiché le linee di forza del campo magnetico del vento solare rimangono collegate alla loro origine nella fotosfera, l'espansione radiale del vento solare dal sole e la rotazione di questo periododi circa 27 giorni fanno sì che le linee del campo magnetico si curvino in modo da formare una spirale. Il vento solare interagisce con il campo magnetico terrestre e lo confina in una regione di spazio detta magnetosfera. Le variazioni nel tempo della pressione dinamica del vento solare e dell'intensità e orientazione del suo campo magnetico perturbano in modo a volte drammatico la magnetosfera terrestre. Tali perturbazioni, insieme con gli effetti di altri disturbi provenienti dal sole, sono oggetto di studio da parte di una disciplina emergente, la cosiddetta meteorologia spaziale. Tra tali effetti vi sono, ad esempio, il danneggiamento delle sonde spaziali e dei satelliti artificiali e la ben nota aurora boreale e quella australe.

Il vento solare crea una sorta di bolla nel mezzo interstellare, che prende il nome di eliosfera. Il bordo più esterno di questa bolla è dove la forza del vento solare non è più sufficiente a spingere indietro il mezzo interstellare. Questo bordo è conosciuto come eliopausa, ed è spesso considerato come il confine esterno del sistema solare. La distanza dell'eliopausa non è conosciuta con precisione. Probabilmente è molto più piccola sul lato del sistema solare che si trova davanti rispetto al moto orbitale del sistema solare nella galassia. In fisica e chimica, il plasma è un gas ionizzato, costituito da un insieme di elettroni e ioni e globalmente neutro. Essendo però costituito da particelle cariche, i moti complessivi delle particelle del plasma sono in gran parte dovuti alle forze a lungo raggio che si vengono continuamente a creare, e che tendono a mantenere il plasma neutro; questo fatto stabilisce una differenza importante rispetto ai gas ordinari, nei quali i moti delle particelle sono dovuti a forze che si estendono al massimo per qualche primo vicino. In quanto tale, il plasma è considerato come il quarto stato della materia, che si distingue quindi dal solido, il liquido e l'aeriforme. Se ionizzato in questo caso significa che una frazione significativamente grande di elettroni è stata strappata dagli atomi.

Neutrini atmosferici

Il quadro spettrale dei raggi cosmici ad alta energia che colpisce l'atmosfera della terra produce una cascata di particelle secondarie. Tra questi pioni sono particolarmente numerosi. Un decadimento pione negativo per un muone e un antineutrino muoni e il muone decade conseguente ad un elettrone, un antineutrino elettrone e un neutrino muonico. Un pione carico positivamente produce i coniugati di carica dei leptoni rispettivi proprietari. Il risultante flusso totale di neutrini può essere stimata se il flusso originale dei raggi cosmici è noto. Purtroppo questo comporta un sacco di incertezze, sia teorica che sperimentale. Tuttavia, il rapporto tra neutrini muonici in neutrini elettronici possono essere previsti da 2, con una buona precisione. D'altra parte, muoni e neutrini elettronici hanno spettri diversi che si conoscono un po 'meno preciso. In acqua i segnali rivelatori cerenkov muone e dell'elettrone si distingue per la forma dell'anello. Per molti anni il numero di neutrini solari rilevati sulla terra è stato inferiore al numero predetto dal modello solare standard; questo risultato anomalo fu chiamato problema dei neutrini solari. Le teorie proposte per risolvere il problema suggerivano una riconsiderazione della temperatura interna del sole, che sarebbe stata dunque più bassa di quanto precedentemente accettato per spiegare un così basso afflusso di neutrini, oppure affermavano che i neutrini potessero oscillare, vale a dire che potessero mutare negli irrilevabili neutrini tau o nei neutrini muonici mentre coprivano la distanza sole terra. In pratica, se il neutrino ha massa, esso può cambiare sapore dal momento in cui è generato all'interno del Sole e quindi non venire rivelati dagli esperimenti. Il sole è un reattore a fusione nucleare naturale, che fonde l'idrogeno in elio. L'energia in eccesso è rilasciata ai raggi gamma e alle particelle sotto forma di energia cinetica, come al neutrino, che viaggia dal nucleo del Sole fino alla Terra senza apprezzabili assorbimenti da parte degli strati superiori del Sole.