对于这世界上的许多人来说，观看北极光与南极光是一种少有的体验。除非你生活在北纬60°以北（或者南纬60°以南），又或者在你的生命中至少拥有过一次智利或北极圈之旅，否则，你可能只能从书中或视频中才能欣赏到这些炫丽的灯光秀。

但有时候，“北极光”与“南极光”也会“辐射”到北极圈与南极圈以外，以绚丽的光芒令人眼花缭乱。但是，这些光到底是什么呢？简单来说，极光就是夜空中的自然光的一种显示效果，特别是在极地地区，这是太阳光与地球磁场在电离层中相互作用的结果。

基本来说，太阳周期性产生太阳风，而太阳风中含有等离子体云以及包含电子与正离子的带电粒子。当太阳风到达地球时，它们与地球磁场产生相互作用，激发了地球高层大气中的氧原子与氮原子。在此过程中，电离氮原子重新获得一个电子，氧原子与氮原子从激发状态恢复到基态。

图解：太阳中的高速粒子，主要为电子在地球高层大气中撞击氧原子与氮原子. 图片来源：NASA

光子的发射或与其他原子或分子的碰撞导致激发能的丧失。不同的气体产生不同颜色的光——当氧原子与太阳辐射发生相互作用时，来自于该氧原子的光发射会呈现出绿色或棕红色，然而，氮原子的相互作用所产生的光发射则会呈现出蓝色或红色。

这种色彩的舞蹈秀赋予了极光那闻名遐迩的美丽与神秘感。在北纬地区，这种现象被称为北极光（Aurora Borealis），以古罗马的曙光女神（Aurora）和北风的希腊名（Boreas）命名。法国科学家Pierre Gassendi在1621年首次发现极光后给它们赋予了这个名字。

在南纬地区，这种现象被称为南极光（Aurora Australis）。 Australis一词在拉丁语中意为“南方”。在磁极附近所能看到的极光可能位于高高的头顶，但是从远处看，它们照亮了北方的地平线，呈现出绿色，有时为淡红色的光芒。