Die in der Wissenschaft als Aurora borealis bezeichnete Leuchterscheinung wird beim Auftreffen von elektrisch geladenen Teilchen des Sonnensturms auf die Erdatmosphäre hervorgerufen. Weil das Plasma von Sonnenwinden vom Magnetfeld der Erde entlang der Feldlinien zu den magnetischen Polen gelenkt wird, treten die Leuchterscheinungen hauptsächlich in den Polarregionen auf und werden deshalb auch Polarlichter genannt.
Beim Aufprall in der obersten Schicht der Atmosphäre regen die Teilchen aufgrund einer geänderten Elektronen-Konfiguration dort vorhandene Moleküle (Sauerstoff oder etwa Stickstoff) zum Leuchten an. Polarlichter können verschiedene Farben haben.
Grünes Licht entsteht, wenn Sauerstoffatome in rund 100 Kilometern Höhe angeregt werden, rotes Licht kommt von angeregten Sauerstoffatomen in etwa 200 Kilometern Höhe. Angeregte Stickstoffatome senden violettes bis blaues Licht aus.
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