As brilhantes luzes dançantes da aurora são na verdade colisões entre partículas eletricamente carregadas do sol que entram na atmosfera da Terra. As luzes são vistas acima dos pólos magnéticos dos hemisférios norte e sul. Eles são conhecidos como “Aurora boreal” no norte e “Aurora australis"" no sul.
As exibições aurorais aparecem em muitas cores, embora o verde pálido e o rosa sejam os mais comuns. Tons de vermelho, amarelo, verde, azul e violeta foram relatados. As luzes aparecem em muitas formas, desde manchas ou nuvens de luz dispersas até serpentinas, arcos, cortinas ondulantes ou raios que iluminam o céu com um brilho misterioso.
As luzes do norte são na verdade o resultado de colisões entre partículas gasosas na atmosfera da Terra com partículas carregadas liberadas da atmosfera do sol. As variações de cor são devidas ao tipo de partículas de gás que estão colidindo. A cor da aurora mais comum, um verde-amarelado pálido, é produzida por moléculas de oxigênio localizadas a cerca de 100 quilômetros acima da Terra. Auroras raras e totalmente vermelhas são produzidas por oxigênio de alta altitude, em altitudes de até 200 milhas. O nitrogênio produz aurora azul ou vermelho-púrpura.
A conexão entre a aurora boreal e a atividade das manchas solares é suspeita desde cerca de 1880. Graças a pesquisas realizadas desde a década de 1950, sabemos agora que elétrons e prótons do sol são soprados em direção à Terra no "vento solar". (Nota: 1957-58 foi o Ano Geofísico Internacional e a atmosfera foi estudada extensivamente com balões, radares, foguetes e satélites. A pesquisa de foguetes ainda é conduzida por cientistas em Poker Flats, uma instalação sob a direção da Universidade do Alasca em Fairbanks.
A temperatura acima da superfície do sol é de milhões de graus Celsius. A esta temperatura, as colisões entre as moléculas do gás são frequentes e explosivas. Elétrons e prótons livres são lançados da atmosfera do sol pela rotação do sol e escapam através de buracos no campo magnético. Sopradas em direção à Terra pelo vento solar, as partículas carregadas são amplamente desviadas pelo campo magnético da Terra. No entanto, o campo magnético da Terra é mais fraco em ambos os pólos e, portanto, algumas partículas entram na atmosfera da Terra e colidem com partículas de gás. Essas colisões emitem luz que percebemos como as luzes dançantes do norte (e do sul).
As luzes da Aurora geralmente se estendem de 80 quilômetros (50 milhas) até 640 quilômetros (400 milhas) acima da superfície da Terra.
A aurora boreal pode ser vista no hemisfério norte ou sul, em uma forma oval irregular centrada sobre cada pólo magnético. As luzes são conhecidas como "Aurora boreal" no norte e "Aurora australis" no sul. Os cientistas descobriram que, na maioria dos casos, as auroras do norte e do sul são imagens semelhantes a espelhos que ocorrem ao mesmo tempo, com formas e cores semelhantes.
Como o fenômeno ocorre perto dos pólos magnéticos, as luzes do norte foram vistas até o sul de Nova Orleans no hemisfério ocidental, enquanto locais semelhantes no leste nunca experimentaram as luzes misteriosas. No entanto, os melhores lugares para observar as luzes (na América do Norte) estão nas partes noroeste do Canadá, particularmente Yukon, Nunavut, Territórios do Noroeste e Alasca. As auroras também podem ser vistas no extremo sul da Groenlândia e da Islândia, na costa norte da Noruega e nas águas costeiras ao norte da Sibéria. As auroras do sul não são frequentemente vistas, pois estão concentradas em um anel ao redor da Antártida e do sul do Oceano Índico.
As áreas que não estão sujeitas a "poluição luminosa" são os melhores lugares para observar as luzes. As áreas do norte, em comunidades menores, tendem a ser as melhores.
Os pesquisadores também descobriram que a atividade auroral é cíclica, atingindo o pico aproximadamente a cada 11 anos. O próximo período de pico é 2013.
O inverno no norte geralmente é uma boa época para ver as luzes. Os longos períodos de escuridão e a frequência das noites claras oferecem muitas boas oportunidades para observar as auroras. Normalmente, a melhor hora da noite (em noites claras) para observar as auroras é a meia-noite local (ajuste para diferenças causadas pelo horário de verão).
"Aurora boreal", as luzes do hemisfério norte, significa "amanhecer do norte". "Aurora austral" significa "amanhecer do sul". Nos mitos romanos, Aurora era a deusa do amanhecer. Para muitos grupos culturais têm lendas sobre as luzes. Nos tempos medievais, as ocorrências de exibições de auroras eram vistas como prenúncios de guerra ou fome. Os maoris da Nova Zelândia compartilham uma crença com muitos povos do norte da Europa e da América do Norte de que as luzes eram reflexos de tochas e fogueiras.
Os índios Menominee de Wisconsin acreditavam que as luzes indicavam a localização dos manabai"wok (gigantes) que eram os espíritos dos grandes caçadores e pescadores. Os Inuit do Alasca acreditavam que as luzes eram os espíritos dos animais que caçavam: focas, salmões, veados e baleias belugas. Outros povos aborígenes acreditavam que as luzes eram os espíritos de seu povo.
As auroras não são particularidades da Terra, pois como é um fenômeno externo pode vir a ocorrer em outros planetas próximos ao Sol, como Vênus, Marte, Saturno e Júpiter.
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