Aurora Borealis – nghĩa đen là ‘bình minh phía bắc’ – được đặt tên bởi Galileo, người đã lầm tưởng rằng nó được gây ra bởi ánh sáng mặt trời phản chiếu từ bầu khí quyển.
Một màn trình diễn ánh sáng tương tự ở Nam bán cầu hiện được gọi là Aurora Australis. Nhưng hiện tượng này đã được chứng kiến trong suốt lịch sử.
Những bức tranh hang động thời kỳ đồ đá ở châu Âu có niên đại 30.000 năm được cho là mô tả những màn hình ban đầu, trong khi nhà triết học Hy Lạp Aristotle đã so sánh nó với những đám cháy trên Trái đất vào năm 344 trước Công nguyên.
Những màn hình khí quyển này thường được nhìn thấy ở các vùng vĩ độ cao, phía bắc và phía nam, xung quanh các cực. Nhưng những màn trình diễn mạnh mẽ hơn thâm nhập sâu hơn và hiếm, các chương trình lớn
có thể được nhìn thấy từ phía nam châu Âu hoặc Hoa Kỳ. Vào năm 34 sau Công nguyên, quân đội La Mã hành quân đến thành phố Ostia ở Ý vì cực quang rực rỡ thuyết phục Tiberius Caesar rằng thị trấn đang chìm trong biển lửa.
Vào thế kỷ 18, nhà tư tưởng hàng đầu người Mỹ Benjamin Franklin cho rằng cực quang được tạo ra bởi các điện tích tập trung xung quanh các cực và được tăng cường bởi tuyết và độ ẩm.
Sau đó, vào tháng 9 năm 1859, các cực quang màu đỏ, xanh lá cây và tím rực rỡ bao quanh Trái đất, có thể nhìn thấy ngay cả ở vùng nhiệt đới.
Nó xảy ra chỉ một ngày sau khi nhà thiên văn học người Anh, Richard Carrington, đã quan sát thấy hai hạt ánh sáng trắng chói mắt xuất hiện trong thời gian ngắn phía trên một vết đen mặt trời, một vụ nổ được coi là tia lửa mặt trời sớm nhất được ghi nhận.
Hai sự kiện này đã đưa các nhà thiên văn học đi đúng hướng để liên kết các sự kiện trên Mặt trời với pháo hoa trên trời.
Hiện tại, cực quang được biết là xảy ra khi gió mặt trời, một dòng hạt tích điện – proton và electron – chảy từ Mặt trời, va chạm với tầng khí quyển phía trên của Trái đất.
Hành tinh của chúng ta được bao quanh bởi một bong bóng từ trường rộng lớn – một lá chắn tự nhiên được gọi là từ quyển bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ chết người từ không gian và gió mặt trời.
Từ trường này được cho là được tạo ra bởi một quá trình máy phát điện trong lõi chất lỏng của hành tinh chúng ta.
Các đường sức trường trong từ quyển chuyển một số dòng này từ Mặt trời về phía các cực từ của Trái đất.
Các hạt năng lượng mặt trời va chạm với các nguyên tử và phân tử trong tầng điện ly, khiến các phân tử này giải phóng năng lượng, chúng phát sáng rực rỡ.
Cực quang có thể có nhiều dạng khác nhau, từ ánh sáng dịu nhẹ gần đường chân trời đến hình vòng cung, dải gợn sóng và vệt sáng.
Các màn trình diễn sáng sủa hơn và ấn tượng hơn có thể giống với những tấm rèm chuyển động liên tục hoặc thậm chí là vầng hào quang, nơi các tia phát ra từ trên cao dường như lấp đầy bầu trời.
Màu phổ biến nhất của cực quang là xanh lá cây, nhưng các màn hình khác có thể có màu đỏ hoặc tím, tùy thuộc vào nguyên tử khí nào mà các hạt mặt trời tích điện đã va chạm.
Mặc dù những màu này xuất hiện nổi bật trong ảnh, nhưng điều này là do thời gian phơi sáng được sử dụng; độ sáng và màu sắc thường tinh tế hơn đối với mắt.