대기가 빛을 내는 과정
가속된 전자가 산소와 질소의 원자·분자와 충돌하면 대기 입자가 에너지를 얻는다. 이들이 낮은 에너지 상태로 돌아가면서 빛을 방출한다. 태양빛이 눈이나 구름에 단순히 반사된 모습과는 발생 과정이 다르다.
자기극 주변에 모이는 이유
지구 자기장은 전자의 이동을 이끌어 양쪽 자기극 주변에 오로라가 나타나는 타원형 영역을 만든다. 북반구의 오로라만 존재하는 것은 아니다. 남반구에도 대응하는 현상이 있으며 관측자의 위치에 따라 볼 수 있는 하늘이 달라진다.
넓어지고 움직이는 빛
오로라는 커튼이나 호, 희미한 구름 같은 여러 형태를 보인다. 지자기 활동이 강해지면 발생 영역이 적도 방향으로 넓어져 평소보다 낮은 위도에서도 보일 수 있다. 빛의 모양과 밝기는 고정되어 있지 않고 시간에 따라 변한다.
발생과 관측을 구분하다
오로라가 존재해도 구름이 많거나 하늘이 밝으면 눈으로 보기 어렵다. 극지방의 여름에는 밤에도 밝은 환경이 관측을 방해한다. 발생 가능성을 나타내는 정보와 실제로 특정 장소에서 볼 수 있다는 판단은 관측 환경을 함께 고려해야 한다.