Aurora boreală, care ar fi numită mai corect aurora boreală, deoarece apare în regiunile polare ale Pământului, este unul dintre cele mai frumoase fenomene naturale. Esența acestui fenomen constă în faptul că vântul solar, fiind deviat de câmpul magnetic al pământului către polii săi, se ciocnește cu atomii gazelor din atmosfera terestră. În această coliziune, atomul de gaz trece într-o stare excitată și eliberează energie sub forma unui foton - o particulă care nu are masă și nu are sarcini. Acești fotoni produc efectul aurorei boreale.
Cu cât particulele încărcate ale vântului solar pătrund mai adânc în atmosfera pământului, cu atât ele se ciocnesc mai des cu atomii, deoarece concentrația atomilor de gaz crește considerabil pe măsură ce se apropie de suprafața Pământului. În consecință, cu cât luminile boreale vor fi mai puternice și mai lungi.
Culoarea aurorei depinde de doi factori: înălțimea la care s-a produs coliziunea; tipul de gaz, al cărui atom a ajuns la o stare excitată. De exemplu, dacă culoarea este fie roșie, fie verde, înseamnă că particulele de vânt solar au intrat în contact cu atomii de oxigen. În consecință, culoarea roșie înseamnă că s-a întâmplat la o altitudine mare (peste 200 de kilometri deasupra Pământului) și verde - la altitudini medii (de la 100 la 200 de kilometri). Dacă culoarea este albastră sau violetă, aceasta înseamnă că atomii de azot au intrat într-o stare excitată. Fotonii formați atunci când atomii altor gaze sunt excitați sunt aproape de nedistins, deoarece azotul și oxigenul sunt cele mai masive componente ale atmosferei terestre.
Diferența de culori produse de fotonii atomilor de oxigen excitați este explicată de următorul model. Dacă atomul de oxigen care se ciocnește nu se ciocnește cu alt atom de oxigen în decurs de o secundă, va emite un foton verde. Dacă această coliziune nu are loc în decurs de două minute întregi, va emite un foton roșu. Dar, în cazul în care coliziunea are loc mai repede decât o secundă, nu se formează deloc fotoni. Este ușor de înțeles că culoarea roșie se va manifesta numai la altitudini, mai mari de 200 de kilometri, unde concentrația atomilor este neglijabilă și coliziile lor rareori apar. Ei bine, la o altitudine mai mică de 100 de kilometri, coliziile apar atât de des încât un atom de oxigen excitat nu are timp să rămână intact nici măcar o secundă și nu se formează niciun foton.
Desigur, cu cât perturbările din atmosfera Soarelui sunt mai puternice, cu atât fluxurile de vânt solar sunt mai puternice. Prin urmare, atunci când au auzit despre o altă explozie solară, locuitorii din regiunile polare din emisfera nordică, precum și iernătorii din Antarctica, trebuie să fie pregătiți: după un timp vor vedea o auroră deosebit de puternică și frumoasă.
