Polarna svjetlost, koja bi se pravilnije nazvala polarnom svjetlošću, budući da se javlja u polarnim predjelima Zemlje, jedan je od najljepših prirodnih fenomena. Suština ovog fenomena leži u činjenici da se solarni vjetar, koji se zemaljskim magnetskim poljem skreće prema svojim polovima, sudara s atomima gasova u zemljinoj atmosferi. U tom sudaru atom plina prelazi u pobuđeno stanje i oslobađa energiju u obliku fotona - čestice koja nema masu i naboje. Upravo ti fotoni proizvode učinak polarne svjetlosti.
Što dublje nabijene čestice sunčevog vjetra prodiru u zemljinu atmosferu, to se češće sudaraju s atomima, jer koncentracija atoma plina primjetno raste kako se približavaju površini Zemlje. U skladu s tim, sjeverno svjetlo će biti jače i duže.
Boja aurore ovisi o dva faktora: visini na kojoj se sudar dogodio; vrsta plina čiji je atom došao u pobuđeno stanje. Na primjer, ako je boja crvena ili zelena, to znači da su čestice sunčevog vjetra došle u kontakt s atomima kiseonika. Sukladno tome, crvena boja znači da se to dogodilo na velikoj nadmorskoj visini (preko 200 kilometara iznad Zemlje), a zelena - na srednjim nadmorskim visinama (od 100 do 200 kilometara). Ako je boja plava ili ljubičasta, to znači da su atomi dušika ušli u pobuđeno stanje. Fotoni koji nastaju pri pobuđivanju atoma drugih gasova gotovo se ne mogu razlikovati, jer su azot i kiseonik najmasovniji sastojci zemljine atmosfere.
Razlika u bojama koju stvaraju fotoni pobuđenih atoma kiseonika objašnjava se sljedećim uzorkom. Ako se sudarajući atom kisika ne sudari s drugim atomom kisika u roku od jedne sekunde, emitirat će zeleni foton. Ako se ovaj sudar ne dogodi u cijele dvije minute, emitirat će crveni foton. Ali u slučaju da se sudar dogodi brže od sekunde, uopće se ne formira foton. Lako je razumjeti da će se crvena boja pojaviti samo na nadmorskim visinama, većim od 200 kilometara, gdje je koncentracija atoma zanemarljiva i rijetko se događaju njihovi sudari. Pa, na nadmorskoj visini manjoj od 100 kilometara, sudari se događaju toliko često da pobuđeni atom kiseonika nema vremena da ostane netaknut ni sekunde i ne stvara se foton.
Naravno, što su jači poremećaji u sunčevoj atmosferi, to su sunčevi vjetrovi jači. Stoga, nakon što čuju za još jedan solarni izbljesak, stanovnici polarnih područja na sjevernoj hemisferi, kao i zime na Antarktiku, moraju biti spremni: nakon nekog vremena vidjet će posebno snažnu i lijepu polarnu svjetlost.
