revontulet—revontulet pohjoisella pallonpuoliskolla ja aurora australis (Eteläiset valot) eteläisellä pallonpuoliskolla—ovat loistavia luonnon spektaakkeleita, jotka näkyvät iltataivaalla erityisesti korkeammilla leveysasteilla. Toisin kuin muut yötaivaan ilmiöt, kuten meteorit ja komeetat, revontulet ovat ilmakehän ilmiöitä, mutta mikä ne aiheuttaa?
vaikka revontulet näkyvät ilmakehässä, ne ovat seurausta maan ulkopuolisista voimista; nämä voimat eivät kuitenkaan ole erityisen vieraita. Auringon Korona—auringon kaasukehän uloin alue, joka koostuu plasmasta (kuumasta ionisoituneesta kaasusta) – ajaa aurinkotuulen (protonien ja elektronien hiukkasvuo) pois auringosta. Jotkin näistä suurienergiaisista hiukkasista iskeytyvät maan magneettikenttään ja seuraavat magneettikenttäviivoja maan ilmakehään pohjoisen ja etelän magneettisilla napoilla.
Maan ilmakehä koostuu enimmäkseen typestä ja hapesta. Kun auringon hiukkaset pääsevät maan ilmakehään, ne törmäävät typpi-ja happiatomeihin ja riisuvat elektroninsa ja jättävät ionit jännittyneisiin tiloihin. Nämä ionit lähettävät säteilyä eri aallonpituuksilla, jolloin syntyy tunnusomaisia värejä. Auringon hiukkasten törmäykset hapen kanssa tuottavat punaista tai vihreää valoa; törmäykset typen kanssa tuottavat vihreää ja violettia valoa.
aikana, jolloin auringon aktiivisuus on vähäistä—mikä usein liittyy kausiin, jolloin auringossa on vähemmän auringonpilkkuja—auringosta lähtee vähemmän näitä korkeaenergisiä hiukkasia, ja maan revontulivyöhykkeille ominaiset hohtavat värilevyt muuttuvat polewardeiksi. Kun aurinko on aktiivisempaa ja Auringon pinnalta purkautuu suurempia määriä plasmaa, maan ilmakehään saapuu enemmän hiukkasia, ja revontulet ulottuvat silloin tällöin keskimmäisille leveysasteille. Esimerkiksi revontulia on nähty Yhdysvalloissa jopa 40° leveysasteella. Revontulet esiintyvät tyypillisesti noin 100 kilometrin korkeudessa, mutta ne voivat esiintyä 80-250 kilometrin (noin 50-155 Mailin) korkeudella maan pinnasta.