Aurora terjadi saat proton dan elektron mengalir keluar dari permukaan matahari dan terhempas ke Medan magnet bumi. Karena bermuatan, partikel-partikel tersebut bergerak di spiral sepanjang garis medan magnet. Partikel proton bergerak searah dan elektron berlawanan arah. Kemudian partikel tersebut menghantam atmosfer. Karena mereka mengikuti garis Medan magnet, kebanyakan dari mereka memasuki gas-gas atmosfer di lingkaran sekitar kutub-kutub magnet.
Aurora berpusat di kutub magnetik bumi, terlihat di lingkaran sekitarnya. Karena kutub magnetik dan geografis tidak sama, terkadang aurora terlihat lebih jauh ke selatan daripada yang diharapkan, sementara di tempat lain aurora terlihat lebih jauh ke utara.
Di belahan utara, zona aurora terbentang sepanjang pantai utara Siberia, Skandinavia, Islandia, ujung utara Kanada, Greenland dan Alaska. Zona aurora belahan bumi selatan sebagian besar meliputi Antarktika atau Samudera Selatan. Berikut ini adalah beberapa fakta tentang aurora yang mempesona.
1. Perbedaan ion menghasilkan warna yang berbeda
Udara terdiri dari sejumlah besar atom nitrogen dan oksigen. Oksigen menjadi komponen yang lebih besar di ketinggian Aurora terjadi (sekitar 60-600 mil). Saat partikel bermuatan menghantam udara, udara mendapatkan energi. Ketika mulai tenang, udara melepaskan energi dan foton dengan panjang gelombang tertentu. Atom oksigen memancarkan cahaya hijau dan kadang-kadang merah, sementara nitrogen lebih oranye atau merah.
2. Dapat terlihat dari ruang angkasa
Rodney Viereck, Direktur Uji Dasat Prediksi Cuaca Ruang Angkasa di National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), mengatakan satu-satunya waktu penting selama badai matahari yang sangat intens, yaitu ketika tingkat radiasi tinggi. Pada saat itu astronaut harus pindah ke daerah stasiun yang lebih terlindungi. Badai matahari intens dapat mengurangi jumlah radiasi di sekitar stasiun ruang angkasa, karena partikel bermuatan justru berinteraksi dengan medan magnet bumi. Sementara itu, para astronaut dapat menyaksikan panorama Aurora yang cantik.
3. Aurora juga dimiliki planet lain
Tak hanya bumi, planet lain pun memiliki aurora. Aurora pada Jupiter atau Saturnus jauh lebih besar dan lebih kuat daripada di bumi. Karena medan magnet planet-planet tersebut berkali lipat lebih intens.
Di Uranus, aurora tampak lebih aneh, karena medan magnet planet berorientasi secara vertikal, akan tetapi planet berputar pada sisinya. Ketika dilihat dengan teleskop ruang angkasa Hubble di tahun 2011, alih-alih terlihat seperti cincin cerah seperti di planet lain, aurora di planet Uranus lebih terlihat seperti satu titik terang.
4. Cahaya Aurora dapat berpindah ke selatan
Terkadang aurora terlihat lebih jauh dari kutub dibanding biasanya. Pada saat aktivitas matahari tinggi, batas selatan untuk melihat aurora bisa mencapai selatan Oklahoma dan Atlanta, seperti yang terjadi pada bulan Oktober 2011. Viereck mengatakan, dibanding seabad lalu, saat ini lebih sulit untuk memberitahu ketika aurora sangat cerah. Karena begitu banyak orang Amerika yang tinggal di kota, dan cahaya lampu menghalangi aurora terlihat. "Bisa saja badai aurora mayor terjadi di kota New York, dan meskipun menengadah ke langit, Anda tidak akan melihatnya," katanya.
5. Penanda Firasat