Aurora borealis, som mer korrekt skulle kallas aurora borealis, eftersom den förekommer i de polära områdena på jorden, är ett av de vackraste naturfenomenen. Kärnan i detta fenomen ligger i det faktum att solvinden, som avböjs av jordens magnetfält mot sina poler, kolliderar med gasatomerna i jordens atmosfär. Vid denna kollision passerar gasatomen i ett upphetsat tillstånd och frigör energi i form av en foton - en partikel som inte har någon massa och inga laddningar. Det är dessa fotoner som producerar effekten av aurora borealis.
Ju djupare solvindens laddade partiklar tränger in i jordens atmosfär, desto oftare kolliderar de med atomer, eftersom koncentrationen av gasatomer ökar märkbart när de närmar sig jordytan. Följaktligen kommer ju starkare och längre norrsken att vara.
Aurorans färg beror på två faktorer: höjden där kollisionen inträffade; vilken typ av gas vars atom har kommit till ett upphetsat tillstånd. Till exempel, om färgen är antingen röd eller grön, betyder det att solvindens partiklar har kommit i kontakt med syreatomer. Följaktligen betyder den röda färgen att den hände på hög höjd (över 200 kilometer över jorden) och grön - på medelhöjder (från 100 till 200 kilometer). Om färgen är blå eller violett betyder detta att kväveatomer har kommit i ett upphetsat tillstånd. Fotonerna som bildas när andra gasers atomer är upphetsade är nästan oskiljbara, eftersom kväve och syre är de mest massiva komponenterna i jordens atmosfär.
Skillnaden i färger som produceras av fotoner av exciterade syreatomer förklaras av följande mönster. Om den kolliderande syreatomen inte kolliderar med en annan syreatom inom en sekund kommer den att avge en grön foton. Om denna kollision inte sker inom två hela minuter avger den en röd foton. Men i händelse av att kollisionen inträffar snabbare än en sekund bildas ingen foton alls. Det är lätt att förstå att röd färg endast kommer att visa sig på höjder, mer än 200 kilometer, där koncentrationen av atomer är försumbar och deras kollisioner sällan inträffar. Tja, på en höjd mindre än 100 kilometer inträffar kollisioner så ofta att en upphetsad syreatom inte har tid att förbli intakt ens en sekund och ingen foton bildas.
Naturligtvis, ju starkare störningar i solens atmosfär, desto starkare är solvindflödena. Därför måste invånarna i polarområdena på norra halvklotet, liksom vintern på Antarktis, vara beredda efter att ha hört talas om en annan solfackling: efter ett tag kommer de att se en särskilt stark och vacker norrsken.
