オーロラ
また北極光をnorthern lights、あるいはAurora Borealis(北のオーロラ)、南極光をsouthern lights(南の光)、 あるいはAurora Australis(南のオーロラ)と呼ぶ。オーストラリアではオーロラのことをnorthern lightsと呼ぶ。ときにはAurora polaris(極光、デンマーク語:ノルウェー語: polarlys、スウェーデン語: polarsken)と呼ばれることもある。
フィンランド語ではrevontulet(狐の火、狐火)と呼ばれる。サーミの伝説では狐が北極圏の丘を走るとき、尻尾が雪原に放った火花は巻き上がり、夜空の光になるとのことからこう名付けられる。
北欧神話においてオーロラは、夜空を駆けるワルキューレたちの甲冑の輝きだとされる。北欧ではオーロラにより死者の世界と生者の世界が結びついている、と信じている人が未だにいる。またエスキモーの伝説では、生前の行いが良かった人は死後、オーロラの国(実質的に天国)へ旅立つと言われている。
オーロラの発生原理については、古くから多くの科学者たちが解明に努めてきた。特に18世紀から19世紀にかけてのオーロラ研究は電磁気学の誕生と発展そのものである、と言う研究者もいる。
また低緯度でオーロラが多発した時期にあたる1957-1958年の日本での観測例を見ると、概ね夜18時-21時(日本標準時)に出現しその日のうちに消滅するものが多く、時間は数分の場合もあれば数時間続いた場合もあった。また極域全体を暈のように覆う形状の弱い光を放つオーロラの例では、強弱を繰り返しながら日を跨いで数日間以上継続する場合がある。
最もオーロラが見える頻度が高い地域では、一年に250日くらい見える。つまり、白夜ではない夜ならばほぼ毎日見られる。オーロラ帯の辺縁部に位置するフィンランドを例にとると、統計上、晴れた夜間にオーロラが観測される頻度は、北部のキルピスヤルヴィで4回中3回、サーリセルカで4回中2回、中部のオウルやクーサモで4回中1回、南部のヘルシンキやトゥルクでは1か月に1回程度。なお、一日の内でオーロラが光ったことをカメラ・肉眼で観測した時、オーロラが一回出現したこととすることが多く、例えばフィンランド気象研究所は各地で夜間にオーロラを観測した日数の長期統計を取っている。
なお前出の電力と電圧から、電流はおよそ数百万から数千万アンペアと算出されるが、オーロラの中を流れる電流はその内の数百万アンペアである。
ファラデーの電磁誘導の法則から分かるように、電流が流れると磁場が変化する。オーロラ電流による磁場変化を読み取ることにより、極地にいなくてもどれくらいのオーロラ電流が流れているか算出することができる。ただし、電流の強さとオーロラの明るさはおおよそ比例する程度であり、完全に比例するわけではない。
オーロラが引き起こした電磁場の変動により被害が出たこともある。例えば磁場の変動により変電所の変圧器に誘導電流が流れて壊れ、その結果停電が起きたり、パイプラインに誘導電流が流れて腐食したり、伝書鳩が正しい方向へ向かえなくなったりしたことがある。またオーロラの電流が通電する電離層は、電波が伝送・反射する領域でもあるため、オーロラとともに電波障害が起こり、航空機と空港の間で無線連絡が難しくなることもある。
ノルウェーの物理学者クリスチャン・ビルケランドは19世紀末、人工オーロラの発生実験を行った。まず真空状態にした箱の中に蛍光塗料を塗った中空の鉄球を置き、そこへコイルを入れ磁場を作った。そして同じ箱のなかに電極を取り付け陰極とし、電子を鉄球に当てると、鉄球が陽極になって光らせることができた。この装置により、ビルケランドは電子が地球のどの辺りに当たるのか推定した。
この装置の原理を使った、オーロラなどのプラズマ現象を再現できる中高生向けの教材がある。他にも2012年現在、同じ原理のオーロラ発生装置を備えた科学館が日本に何箇所かある。また、飯田産業と大阪市立大学は大型のオーロラ発生装置を開発して江ノ島アイランドスパに設置し、さらにその後その改良型を上海万博に出展した。