แสงประหลาดบนท้องฟ้าอาร์กติก

ในบางคืนบางท้องฟ้าของตำบลซึ่งอยู่ในแถบละติจูดสูงทั้งทางซีกโลกภาคใต้ ชาวโลกแถบนั้นอาจได้เห็นแสงเรืองแวบวาบเป็นม่านย้อย หรือเป็นเส้นสายหรือคล้ายเปลวไฟมีสีต่างๆ ปรากฏอยู่บนท้องฟ้า ปรากฏการณ์เช่นนี้มักเกิดบ่อยครั้งในฤดูใบไม้ผลิ และฤดูใบไม้ร่วงและมีชื่อเรียกว่า แสงเหนือ หรือแสงใต้ แล้วแต่ว่าเกิดขึ้นในบริเวณใกล้ขั้วเหนือหรือขั้วใต้ของโลก การเกิดแสงเหนือแสงใต้ขึ้นในบรรยากาศของโลก มีความสัมพันธ์กับการปรากฏของกลุ่มจุดบนดวงอาทิตย์ แสงเหนือแสงใต้มักเกิดภายหลังปรากฏการณ์ลุกจ้า หรือการระเบิดบนดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งวัน ซึ่งทำให้สันนิษฐานว่า สิ่งที่มาทำให้เกิดแสงเหนือแสงใต้ขึ้นนี้ เดินทางมายังโลกจากบริเวณลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ ด้วยความเร็ว 1,600 กิโลเมตรต่อวินาที

แสงเหนือแสงใต้ มีความสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของโลก เพราะบริเวณที่ปรากฏแสงเหนือแสงใต้ ให้เห็นบนท้องฟ้าบ่อยที่สุดนั้น เป็นโซนห่างจากขั้วเหนือและใต้ของแม่เหล็กโลก จาก 20 ถึง 25 องศาโดยรอบ สำหรับตำบลที่มองเห็นแสงเหนือแสงใต้จากไกล จะปรากฏว่าศูนย์กลางความสว่างของแถบแสงอยู่ตรงทิศทางตามแนวของเข็มทิศพอดี นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่า แสงเหนือแสงใต้เกิดจากการที่อนุภาคไฟฟ้า โดยเฉพาะโปรตอนและอิเลคตรอนซึ่งเดินทางมาจากดวงอาทิตย์ พุ่งเข้าชนบรรยากาศของโลกด้วยความเร็วนับร้อยหรือพันกิโลเมตรต่อวินาที อนุภาคเหล่านี้มีกำเนิดในบรรยากาศของดวงอาทิตย์บริเวณเหนือกลุ่มจุดและจะเกิดขึ้นมากมายมีความเร็วสูงขณะเมื่อเกิดการลุกจ้าหรือการระเบิดขึ้นในบริเวณนั้น กระแสอนุภาคเหล่านี้บางส่วนจะเคลื่อนที่มาทางโลกของเรา โดยเหตุที่โลกมีสนามแม่เหล็กห่อหุ้มอยู่รอบตัว อนุภาคไฟฟ้าไม่สามารถจะเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็กเข้ามาตรงๆ ได้ จึงมีการเบี่ยงเบนหมุนควงตามเส้นแรงแม่เหล็ก เข้าสู่บรรยากาศของโลกทางขั้วเหนือและขั้วใต้ของโลก

แสงสีนี้เกิดขึ้นเนื่องจากในบางขณะดวงอาทิตย์ได้ส่งกระแสอิเลคตรอนจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์มายังโลก อิเลคตรอนนี้จะถูกสนามแม่เหล็กบังคับให้เบนไปสู่ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ ณ ที่นั้นอิเลคตรอนจะกระทบกับอะตอมและโมเลกุลของอากาศในบรรยากาศชั้นบน ทำให้อะตอมและโมเลกุลของอากาศแตกตัวเป็นอิออนไฟฟ้าเปล่งแสงสีออกมา

แสงสีที่เกิดขึ้นที่ขั้วโลกเหนือ เรียกว่า แสงเหนือ

แสงสีที่เกิดที่ขั้วโลกใต้ เรียกว่า แสงใต้