Die Nordlichter oder Aurora Borealis sind leuchtende Bänder, Kreise und Ströme farbiger Lichter, die manchmal in den nördlichen Breiten erscheinen. Auf der Südhalbkugel gibt es ähnliche Lichtshows, die Aurora Australis oder Southern Lights genannt werden. Sowohl Nord- als auch Südlicht werden zusammen als Aurora Polaris bezeichnet. Die Lichter können das sichtbare, infrarote und ultraviolette Spektrum umfassen und in Intensität, Dauer und Ausmaß variieren. Sie können einige Minuten oder die ganze Nacht dauern; Nordlichter können auch tagsüber auftreten, aber Sonnenlicht macht sie unsichtbar.
Das Nordlicht wird durch Aktivität auf der Sonne verursacht. Auf der Sonnenoberfläche findet ständig eine starke magnetische Aktivität statt, und ständig werden Elektronen und Ionen in den Weltraum geschleudert. Dieses ‚Plasma‘, Sonnenwind genannt, wird in alle Richtungen ausgestoßen. Nur wenn ein starker Sonnenwind in unsere Richtung weht, treten Nordlichter auf.
Da Elektronen und Ionen geladene Teilchen sind, werden sie vom Magnetfeld der Erde beeinflusst, das sie bei ihrer Annäherung mit sich trägt und zu beiden Polen trichtert. Die Teilchen spiralförmig den „Kegel“ des Magnetfelds hinunter, bis sie auf die Atmosphäre treffen, wo sie mit atmosphärischen Gasen interagieren, um die Lichter am Himmel zu erzeugen.
Je stärker der „Sturm“ auf der Sonnenoberfläche ist, desto mehr Partikel werden in den Weltraum und möglicherweise in unsere Atmosphäre geschleudert. Je mehr Partikel, desto weiter südlich gelangen die Partikel, bevor sie in einer Reaktion mit atmosphärischen Gasen verbraucht werden. Polarlichter sind in der Arktis und Antarktis nachts bei Sonnenstürmen zu sehen und werden routinemäßig in nördlichen Ländern mit hohen Breitengraden gesehen. Je weiter nach Süden Sie gehen, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie Nordlichter sehen, da die Luftdarstellung am Äquator nur alle ein oder zwei Jahrhunderte sichtbar ist.
Die Farben des Nordlichts zeigen an, wie hoch in der Atmosphäre die Reaktion stattfindet. Rote Lichter zeigen beispielsweise an, dass Partikel in größeren Höhen reagieren als grüne. Da der Sonnenwind die Erde immer mit Partikeln umspült, finden immer einige obere atmosphärische Reaktionen statt. Nur wenn der Sonnenwind besonders stark ist, ist die Reaktion hell genug, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.