Par une nuit claire près des pôles, le ciel peut s'illuminer de vert, de rouge et de violet : c'est une aurore boréale. Ce phénomène se produit lorsque des particules chargées provenant du Soleil, transportées par le vent solaire, percutent la magnétosphère terrestre. Celle-ci les canalise vers les pôles, où elles entrent en collision avec l'oxygène et l'azote de la haute atmosphère. Ces collisions excitent les atomes, qui, en se détendant, émettent de la lumière.

Le vert est la couleur la plus courante, produite par l'oxygène à une altitude d'environ 100 à 150 kilomètres. Le rouge provient de l'oxygène situé plus haut. Le violet et le bleu proviennent de l'azote. Les couleurs dépendent du gaz impliqué dans la collision et de l'altitude à laquelle elle a lieu.

Les aurores boréales ne sont pas qu'un simple spectacle. Elles sont un signe visible de la météorologie spatiale, ce même phénomène qui peut perturber les satellites, les communications radio et les réseaux électriques. L'événement de Carrington de 1859 a provoqué des aurores boréales visibles près de l'équateur et a mis hors service les systèmes télégraphiques. Une tempête similaire aujourd'hui causerait des dégâts bien plus importants.

Les scientifiques étudient les aurores boréales pour comprendre comment la magnétosphère réagit à l'activité solaire. La lumière n'est que la partie émergée d'un phénomène bien plus vaste.