de aurora ‘ s—de aurora borealis (of Noorderlicht) op het noordelijk halfrond, en de aurora australis (de Zuidelijke lichten) op het zuidelijk halfrond-zijn schitterende natuurlijke spektakels die vooral op grotere breedtegraden aan de avondhemel te zien zijn. In tegenstelling tot andere verschijnselen van de nachtelijke hemel, zoals meteoren en kometen, zijn de poollichten atmosferische verschijnselen, maar wat veroorzaakt ze?
hoewel poollicht in de atmosfeer voorkomt, zijn ze het resultaat van buitenaardse krachten; deze krachten zijn echter niet bijzonder buitenaards. De corona van de zon—het buitenste gebied van de atmosfeer van de zon, bestaande uit plasma (heet geïoniseerd gas)—drijft de zonnewind (een deeltjesflux van protonen en elektronen) weg van de zon. Sommige van deze hoog-energetische deeltjes raken het magnetische veld van de aarde en volgen magnetische veldlijnen naar beneden in de atmosfeer van de aarde op de Noord-en Zuid-magnetische polen. de atmosfeer van de aarde bestaat voornamelijk uit stikstof en zuurstof. Zodra de zonnedeeltjes de atmosfeer van de Aarde bereiken, botsen ze met stikstof-en zuurstofatomen, waardoor hun elektronen worden verwijderd om ionen in opgewonden toestand achter te laten. Deze ionen stralen straling uit op verschillende golflengten, waardoor de karakteristieke kleuren ontstaan. Botsingen van zonnedeeltjes met zuurstof produceren rood of groen licht; botsingen met stikstof produceren groen en paars licht.
tijdens perioden van lage zonneactiviteit—die vaak geassocieerd worden met perioden waarin de zon minder zonnevlekken heeft—worden minder van deze hoog-energetische deeltjes uitgestraald door de zon, en de glinsterende kleurvlakken die kenmerkend zijn voor de poollichtzones van de aarde verschuiven poolwaarts. Wanneer de zon actiever is en grotere hoeveelheden plasma uitbarsten van het oppervlak van de zon, meer deeltjes bereiken de atmosfeer van de aarde, en de poollicht af en toe uit te breiden tot de middelste breedtegraden. Zo is de aurora borealis in de Verenigde Staten tot op 40° breedtegraad gezien. De poollicht komt meestal voor op een hoogte van ongeveer 100 km( 60 mijl); echter, ze kunnen overal tussen 80 en 250 km (ongeveer 50 tot 155 mijl) boven het aardoppervlak voorkomen.