Las auroras-las auroras boreales (o auroras boreales) en el Hemisferio Norte, y las auroras australis (las auroras australes) en el Hemisferio Sur—son brillantes espectáculos naturales que se pueden ver en el cielo nocturno, especialmente en latitudes más altas. A diferencia de otros fenómenos del cielo nocturno, como meteoros y cometas, las auroras son fenómenos atmosféricos, pero ¿qué los causa?
Aunque las auroras aparecen en la atmósfera, son el resultado de fuerzas extraterrestres; sin embargo, estas fuerzas no son particularmente alienígenas. La corona solar, la región más externa de la atmósfera del Sol, que consiste en plasma (gas ionizado caliente), aleja el viento solar (un flujo de partículas de protones y electrones) del Sol. Algunas de estas partículas de alta energía golpean el campo magnético de la Tierra y siguen las líneas del campo magnético hacia la atmósfera de la Tierra en los polos magnéticos Norte y Sur.
La atmósfera de la Tierra está compuesta principalmente de nitrógeno y oxígeno. Una vez que las partículas solares llegan a la atmósfera de la Tierra, chocan con átomos de nitrógeno y oxígeno, despojando sus electrones para dejar iones en estados excitados. Estos iones emiten radiación en varias longitudes de onda, creando los colores característicos. Las colisiones de partículas solares con oxígeno producen luz roja o verde; las colisiones con nitrógeno producen luz verde y púrpura.
Durante los períodos de baja actividad solar, que a menudo se asocian con períodos en los que el Sol tiene menos manchas solares, menos de estas partículas de alta energía se emiten desde el Sol, y las brillantes láminas de color que caracterizan las zonas aurorales de la Tierra se desplazan hacia los polos. Cuando el Sol está más activo y grandes cantidades de plasma están saliendo de la superficie del Sol, más partículas llegan a la atmósfera de la Tierra, y las auroras ocasionalmente se extienden a las latitudes medias. Por ejemplo, la aurora boreal se ha visto tan al sur como a 40 ° de latitud en los Estados Unidos. Las auroras ocurren típicamente a altitudes de aproximadamente 100 km (60 millas); sin embargo, pueden ocurrir en cualquier lugar entre 80 y 250 km (aproximadamente 50 a 155 millas) sobre la superficie de la Tierra.