As auroras—a aurora boreal (ou luzes do norte) no Hemisfério Norte, e a aurora australis (as luzes do sul) no Hemisfério Sul—são brilhantes espetáculos naturais que pode ser visto no céu da noite, especialmente em altas latitudes. Ao contrário de outros fenômenos do céu noturno, como meteoros e cometas, as auroras são fenômenos atmosféricos, mas o que as causa?embora auroras apareçam na atmosfera, elas são o resultado de forças extraterrestres; no entanto, essas forças não são particularmente alienígenas. A corona do sol—a região mais externa da atmosfera do sol, consistindo de plasma (gás ionizado quente) – leva o vento solar (um fluxo de partículas de prótons e elétrons) para longe do sol. Algumas dessas partículas de alta energia atingem o campo magnético da terra e seguem linhas de campo magnético para a atmosfera da terra nos pólos magnéticos Norte e Sul. a atmosfera terrestre é composta principalmente por nitrogênio e oxigênio. Uma vez que as partículas solares atingem a atmosfera da terra, elas colidem com átomos de nitrogênio e oxigênio, removendo seus elétrons para deixar íons em estados excitados. Estes íons emitem radiação em vários comprimentos de onda, criando as cores características. Colisões de partículas solares com oxigênio produzem luz vermelha ou verde; colisões com nitrogênio produzem luz verde e púrpura.
durante períodos de baixa actividade solar-que são frequentemente associados a períodos em que o Sol tem menos manchas solares—menos destas partículas de alta energia são emitidas a partir do sol, e as folhas de cor cintilantes que caracterizam as zonas aurorais da Terra mudam para o lado. Quando o sol é mais ativo e grandes quantidades de plasma estão em erupção a partir da superfície do sol, mais partículas atingem a atmosfera da terra, e as auroras ocasionalmente se estendem até as latitudes médias. Por exemplo, a aurora Boreal tem sido vista até 40° de latitude nos Estados Unidos. As auroras ocorrem tipicamente a altitudes de cerca de 100 km (60 milhas); no entanto, podem ocorrer em qualquer lugar entre 80 e 250 km (cerca de 50 a 155 milhas) acima da superfície da Terra.