Muncul di sekitar 80-100 kilometer di atas tanah, ELVES terlihat berbeda dari pijaran cahaya peri. "ELVES merupakan lingkaran cahaya," kata Fullekrug.
"Kelihatannya seperti kue donat dari angkasa, dengan lubang hitam di tengah-tengahnya dan cahaya ini terbentang sekitar 1.000 kilometeran."
ELVES berlangsung sekejap, hanya kurang dari satu milidetik. Kondisi berbadai diperlukan untuk melahirkan ELVES, termasuk jenis tertentu kilat, dengan kenaikan arus yang sangat tinggi.
Tidak seperti pijaran cahaya sprite, untuk melahirkan ELVES, pelepasan yang ada harus sangat tajam, sehingga kedua hal ini jarang sekali terjadi pada satu saat yang sama. ELVES terjadi lebih sering daripada cahaya peri, dengan sekitar 1 dari 100 kilatan petir memproduksi satu ELVES.
Badai kecil dan besar sama mungkinnya untuk menghasilkannya, karena arus yang sangat cepat bisa terjadi dalam badai apa pun. ELVES terutama berwarna putih karena begitu intens. "Kilatan cahaya ini sangat sangat cepat," kata Fullekrug.
"Sangat sulit melihat ELVES dengan mata telanjang. Saya sendiri belum pernah melihatnya, meskipun saya sudah mencarinya beberapa waktu."
Semburan biru dan semburan raksasa
"Semburan biru merupakan misteri," kata Fullekrug.
Masalah pertama adalah mereka tidak berwarna biru. Fenomena atmosfer biru sulit untuk dipelajari dari darat karena atmosfir sangat pandai dalam menyebarkan warna biru. Semburan itu juga sangat sempit dan jarang terjadi.
"Kami tidak tahu kondisi ideal seperti apa untuk membentuk semburan biru," kata Fullekrug.
"Salah satu ide adalah ketika badai menjadi sangat tinggi, mereka menusuk lapisan tipis atmosfir di atas." Badai memiliki udara bergerak ke atas yang dapat mendorong sampai ke atas ketinggian normal.!break!
"Jika hal ini terjadi maka semburan biru bisa dilahirkan, tetapi kita tidak yakin sepenuhnya."
Namun para peneliti mengetahui pasti adanya fenomena lain yang disebut semburan raksasa, yang kelihatannya merupakan hibrida antara semburan biru dan cahaya pijaran cahaya peri.
Semburan ini lebih lebar, berbentuk cahaya segitiga dan mudah dilihat. Semburan ini berlangsung sekitar 10-100 milidetik, jadi secara relatif lebih lambat dibandingkan peristiwa badai lainnya.
"Ada contoh hebat mengenai semburan raksasa yang terjadi di pesisir Afrika," kata Fullekrug.
"Tetapi semburan raksasa sangat jarang. Mungkin hanya satu dalam sepuluh atau satu dalam seratus sprite akan bergabung dengan semburan biru untuk menciptakan semburan raksasa."
Aurora
Aurora hijau, biru dan merah, berputar-putar di atas dua kutub Bumi, merupakan peristiwa yang dapat terlihat dari ribuan kilometer. Ketika angin surya –partikel bermuatan dari matahari yang berpapasan dengan planet kita– bertemu dengan medan magnet bumi, kedua hal ini berinteraksi. Partikel dari matahari bergeser di sepanjang kontur medan magnet menuju kedua kutub.
Ketika mencapai atmosfer atas, mereka berinteraksi dengan gas. Partikel-partikel itu dapat memberi molekul udara cukup energi untuk melepaskan elektron, yang membuat mereka bercahaya dalam berbagai warna.
"Aurora memiliki banyak bentuk dan struktur, tergantung pada apa yang dilakukan magnetosfer," kata Charles Swenson dari Utah State University di Logan, AS.
"Ada busur, gelombang ke barat, berbintik-bintik, semua nama untuk berbagai bentuk yang berbeda yang dapat dilihat. Anda dapat membayangkannya seperti seprai berkepak-kepak di angin, dan sekali-sekali menjadi sangat kacau dan itulah saat terjadinya peristiwa dramatis."
Bumi bukanlah satu-satunya planet yang memiliki aurora.
"Yang kita perlukan hanya angin surya berembus melalui planet yang memiliki gas dan medan magnet," kata Swenson.
Jupiter dan Saturnus juga memiliki aurora yang unik karena gas di atmosfer mereka sangat berbeda. Aurora juga memiliki komponen yang tidak terlihat yang menjadi subjek penelitian Swenson. Partikel bermuatan dari angin surya menyebabkan arus listrik di aurora, yang sulit dipelajari dari tanah.
Di awal tahun 2015, Swenson meluncurkan roket ke aurora untuk mengukur elemen-elemen yang tidak kasatmata ini.
"Pertanyaannya adalah, apakah bagian yang tidak kasat mata dari aurora menari-nari dan bergerak secepat bagian yang bisa dilihat mata?" katanya.
"Ini masih sangat awal sekali, tetapi kami pikir jawabannya adalah ya."