Les aurores boréales, que l'on appellerait plus correctement les aurores boréales, puisqu'elles se produisent dans les régions polaires de la Terre, est l'un des plus beaux phénomènes naturels. L'essence de ce phénomène réside dans le fait que le vent solaire, dévié par le champ magnétique terrestre vers ses pôles, entre en collision avec les atomes de gaz de l'atmosphère terrestre. Dans cette collision, l'atome de gaz passe dans un état excité et libère de l'énergie sous la forme d'un photon - une particule qui n'a ni masse ni charge. Ce sont ces photons qui produisent l'effet des aurores boréales.
Plus les particules chargées du vent solaire pénètrent profondément dans l'atmosphère terrestre, plus elles entrent en collision avec des atomes, car la concentration d'atomes de gaz augmente sensiblement à mesure qu'ils s'approchent de la surface de la Terre. En conséquence, plus les aurores boréales seront fortes et longues.
La couleur de l'aurore dépend de deux facteurs: la hauteur à laquelle la collision s'est produite; le type de gaz dont l'atome est arrivé à un état excité. Par exemple, si la couleur est rouge ou verte, cela signifie que des particules du vent solaire sont entrées en contact avec des atomes d'oxygène. En conséquence, la couleur rouge signifie que cela s'est produit à haute altitude (à plus de 200 kilomètres au-dessus de la Terre) et verte - à des altitudes moyennes (de 100 à 200 kilomètres). Si la couleur est bleue ou violette, cela signifie que les atomes d'azote sont entrés dans un état excité. Les photons formés lorsque les atomes d'autres gaz sont excités sont presque impossibles à distinguer, car l'azote et l'oxygène sont les composants les plus massifs de l'atmosphère terrestre.
La différence de couleurs produites par les photons d'atomes d'oxygène excités s'explique par le schéma suivant. Si l'atome d'oxygène en collision n'entre pas en collision avec un autre atome d'oxygène en une seconde, il émettra un photon vert. Si cette collision ne se produit pas dans les deux minutes entières, elle émettra un photon rouge. Mais dans le cas où la collision se produit plus rapidement qu'une seconde, aucun photon ne se forme. Il est facile de comprendre que la couleur rouge ne se produira qu'à des altitudes, supérieures à 200 kilomètres, où la concentration d'atomes est négligeable et leurs collisions se produisent rarement. Eh bien, à une altitude inférieure à 100 kilomètres, les collisions se produisent si souvent qu'un atome d'oxygène excité n'a pas le temps de rester intact même une seconde, et aucun photon ne se forme.
Bien entendu, plus les perturbations dans l'atmosphère du Soleil sont fortes, plus les flux de vent solaire sont forts. Par conséquent, en entendant parler d'une autre éruption solaire, les habitants des régions polaires de l'hémisphère nord, ainsi que les hivernants de l'Antarctique, doivent se préparer: après un certain temps, ils verront une aurore particulièrement forte et magnifique.
