A aurora boreal, que seria mais corretamente chamada de aurora boreal, por ocorrer nas regiões polares da Terra, é um dos mais belos fenômenos naturais. A essência desse fenômeno está no fato de que o vento solar, sendo desviado pelo campo magnético terrestre em direção aos seus pólos, colide com os átomos dos gases da atmosfera terrestre. Nessa colisão, o átomo de gás passa para um estado excitado e libera energia na forma de um fóton - uma partícula sem massa e sem cargas. São esses fótons que produzem o efeito da aurora boreal.
Quanto mais profundamente as partículas carregadas do vento solar penetram na atmosfera terrestre, mais frequentemente elas colidem com os átomos, porque a concentração de átomos de gás aumenta visivelmente à medida que se aproximam da superfície terrestre. Conseqüentemente, quanto mais fortes e mais longas serão as luzes do norte.
A cor da aurora depende de dois fatores: a altura em que ocorreu a colisão; o tipo de gás, cujo átomo atingiu um estado excitado. Por exemplo, se a cor for vermelha ou verde, significa que partículas do vento solar entraram em contato com átomos de oxigênio. Assim, a cor vermelha significa que aconteceu em uma altitude elevada (mais de 200 quilômetros acima da Terra), e verde - em altitudes médias (de 100 a 200 quilômetros). Se a cor for azul ou violeta, isso significa que os átomos de nitrogênio entraram em um estado excitado. Os fótons formados quando os átomos de outros gases são excitados são quase indistinguíveis, uma vez que o nitrogênio e o oxigênio são os componentes mais massivos da atmosfera terrestre.
A diferença de cores produzida por fótons de átomos de oxigênio excitados é explicada pelo seguinte padrão. Se o átomo de oxigênio em colisão não colidir com outro átomo de oxigênio em um segundo, ele emitirá um fóton verde. Se essa colisão não ocorrer em dois minutos inteiros, ela emitirá um fóton vermelho. Mas, no caso de a colisão ocorrer mais rápido do que um segundo, nenhum fóton é formado. É fácil entender que a cor vermelha aparecerá apenas em altitudes, mais de 200 quilômetros, onde a concentração de átomos é desprezível e suas colisões raramente ocorrem. Bem, a uma altitude inferior a 100 quilômetros, as colisões ocorrem com tanta frequência que um átomo de oxigênio excitado não tem tempo de permanecer intacto nem por um segundo, e nenhum fóton é formado.
Obviamente, quanto mais fortes os distúrbios na atmosfera do Sol, mais fortes são os fluxos do vento solar. Portanto, ao ouvir sobre outra explosão solar, os residentes das regiões polares do hemisfério norte, bem como os invernantes da Antártica, devem estar preparados: depois de um tempo, verão uma aurora particularmente forte e bela.
