Cực quang là tác phẩm được thực hiện bởi mặt trời và từ trường của Trái Đất. Trong số rất nhiều năng lượng được tạo ra bởi mặt trời, 1 loại năng lượng được gọi là “ gió mặt trời ”.

Gió mặt trời là một hạt tích điện được mặt trời phun ra. Đây là dòng hạt tích điện mạnh có thể bao phủ Trái Đất.

Gió mặt trời thổi xung quanh Trái Đất, va chạm vào từ trường Trái Đất với tốc độ khoảng 400 km/h. Đầu từ trường của Trái Đất hướng về 2 cực từ của Trái Đất và các hạt tích điện do mặt trời phát ra đọng lại dọc theo từ trường mặt đất và đi vào các vùng cực của Trái Đất.

Cực quang được hình thành khi bầu khí quyển phía trên ở 2 cực bị gió mặt trời bắn phá và phát ra ánh sáng.

Khi nguyên tử oxy va chạm với các electron năng lượng cao từ mặt trời, nó sẽ hấp thụ 1 phần năng lượng và electron sẽ bắt đầu chuyển tiếp. Do số lượng electron của nguyên tử oxy lớn nên bức xạ tĩnh điện khác nhau được tạo ra bởi các hạt tích điện khác nhau thì khác nhau.

Nguyên tử oxy có thể phát ra ánh sáng xanh với tốc độ 0.75 giây, nhưng phải mất 2 phút để phát ra ánh sáng đỏ. Bức xạ nito thường tạo ra ánh sáng xanh hoặc tím. Vì vậy, ở tầng trên cùng của khí quyển có hàm lượng oxy cao, có đủ thời gian để thoát khỏi bước nhảy điện tử nên việc giải phóng ánh sáng đỏ sẽ dễ dàng hơn.

Khi bầu khí quyển thấp hơn, tần suất va chạm trở nên thường xuyên hơn và nó không có nhiều thời gian để phản ứng với nguyên tử oxy nên có nhiều khả năng phát ra ánh sáng xanh hơn. Vì vậy, cực quang đỏ sẽ bị cực quang xanh bao phủ và chúng ta chỉ có thể nhìn thấy cực quang xanh mỗi ngày.

Do vai trò của từ trường, các hạt năng lượng cao này bị chuyển thành các vùng cực nên cực quang thường xuất hiện ở những vùng có vĩ độ từ trường cao. Cực quang thường xuất hiện trong phạm vi khoảng 25 ° đến 30 ° tính từ cực từ. Khu vực này được coi là khu vực cực quang. Vùng giữa vĩ độ 45° và 60° được gọi là vùng cực quang yếu và vùng dưới vĩ độ 45° được coi là vùng vi cực quang.

Thành phần chính của khí quyển Trái Đất là oxy, nito, và một số loại khí hiếm. Sau khi oxy được kích thích, ánh sáng xanh lục và đỏ phát ra, còn nito phát ra ánh sáng tím, xanh làm và 1 số ánh sáng đỏ sẫm. Những màu sắc sặc sỡ này tạo thành ánh sáng cực quang đẹp mắt và ngoạn mục.

Vì vây, gió mặt trời càng mạnh thì cực quang được tạo ra càng ngoạn mục. Các nguyên tử, phân tử, và ion, bị kích thích khác nhau cũng như thành phần phức tạp của nó ở lớp bên ngoài quyết định nhiều thay đổi cực quang khác nhau.

Mọi người nói rằng trong đời người, bạn phải nhìn cực quang 1 lần. Nhưng khi nghĩ đến môi trường khắc nghiệt ở vùng cực, chắc chắn sẽ khiến con người trở nên rụt rè. Nhưng trên thực tế, cực quang không nhất thiết chỉ tồn tại ở vùng cực và có thể nhìn thấy cực quang ở những nơi sau đây.

Alaska

Alaska là một trong những địa điểm ngắm cực quang tốt nhất trên hành tinh. Tại đây, thời tiết lạnh, bầu trời trong, và đêm tối đã tạo điều kiện cho cực quang đẹp nhất. Tại Alaska, nơi tốt nhất để thưởng thức cực quang là vườn quốc gia Denley. Công viên tự nhiên nằm xung quanh đỉnh cao nhất của lục địa Mỹ. Vì cách ly với khu dân cư nên hầu như không bị ô nhiễm ánh sáng.

Greenland

Greenland là hòn đảo lớn nhất hành tinh, nhưng cũng là quốc gia có ít dân số nhất. Cực quang có thể được nhìn thấy quanh năm, nhưng cực quang xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 10 đặc biệt mạnh. Trong thời gian này, phần lớn diện tích cực quang chiếm nhiều nhất ở Greenland.

Thụy Điển

Thụy Điển là quốc gia lớn nhất ở Scandinavia nhưng dân số địa phương lại rất ít. Hầu hết lãnh thổ của nó được bao phủ bởi rừng. Từ giữa tháng 9 đến cuối tháng 3, nơi ngắm cảnh đẹp nhất là Abasku ở Lapland, Thụy Điển. Do tác dụng trang trí của màn đêm tối và các hồ gần đó, cực quang này là không thể tưởng tượng nổi.