Aurora, lichtverschijnsel in de bovenste atmosfeer van de aarde dat voornamelijk voorkomt op hoge breedtegraden van beide halfronden; aurora’s op het noordelijk halfrond worden aurora borealis, aurora polaris, of noorderlicht genoemd, en op het zuidelijk halfrond aurora australis, of zuiderlicht.
NASA/Johnson Space Center/Earth Sciences and Image Analysis Laboratory
A brief treatment of auroras follows. For full treatment, see ionosphere and magnetosphere.
Auroras are caused by the interaction of energetic particles (electrons and protons) of the solar wind with atoms of the upper atmosphere. Deze interactie blijft voor het grootste deel beperkt tot hoge breedtegraden in ovaalvormige zones die de magnetische polen van de aarde omgeven en een min of meer vaste oriëntatie ten opzichte van de zon behouden. Gedurende perioden van geringe zonneactiviteit verschuiven de aurorale zones naar de pool. Tijdens perioden van intense zonneactiviteit breidt het poollicht zich soms uit tot de middelste breedtegraden; het poollicht is in de Verenigde Staten bijvoorbeeld waargenomen tot 40° zuiderbreedte. Poollichtemissies doen zich meestal voor op een hoogte van ongeveer 100 km (60 mijl); ze kunnen zich echter ook voordoen tussen 80 en 250 km (ongeveer 50 tot 155 mijl) boven het aardoppervlak.
Auroras take many forms, including luminous curtains, arcs, bands, and patches. De uniforme boog is de meest stabiele vorm van poollicht, die soms urenlang aanhoudt zonder merkbare variatie. Tijdens een groot schouwspel verschijnen echter andere vormen, die vaak dramatische variaties ondergaan. De onderste randen van de bogen en plooien zijn gewoonlijk veel scherper afgebakend dan de bovenste delen. Groenachtige stralen kunnen het grootste deel van de hemel bedekken poolwaarts van het magnetische zenit, eindigend in een boog die gewoonlijk geplooid is en soms omzoomd met een onderste rode rand die kan rimpelen als draperie. De vertoning eindigt met een poolwaartse terugtrekking van de poolvormen, waarbij de stralen geleidelijk overgaan in diffuse gebieden van wit licht.
Aurora’s krijgen hun energie van geladen deeltjes die tussen de zon en de aarde reizen langs gebundelde, ropelachtige magnetische velden. De deeltjes worden voortgedreven door de zonnewind, gevangen door het magneetveld van de aarde (zie geomagnetisch veld) en naar beneden geleid in de richting van de magnetische polen. Ze botsen met zuurstof- en stikstofatomen, waarbij ze elektronen wegslaan en ionen in aangeslagen toestand achterlaten. Deze ionen zenden straling uit op verschillende golflengten, waardoor de karakteristieke kleuren (rood of groenachtig blauw) van het poollicht ontstaan.
Naast de aarde vertonen ook andere planeten in het zonnestelsel met atmosferen en aanzienlijke magnetische velden, zoals Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, op grote schaal poollichtactiviteit. Poollicht is ook waargenomen op Jupiters maan Io, waar het wordt veroorzaakt door de interactie tussen de atmosfeer van Io en het krachtige magnetische veld van Jupiter.