极光主要是带电粒子流中的电子进入地球磁场造成的。极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量。
距离地球1.5亿公里的太阳几乎不间断地向地球辐射物质点。但是，从50000公里到65000公里之外，有一个磁场覆盖着地球。当太阳的粒子被这种磁场直接阻挡时，它会绕着地球扩散，寻找钻出的空隙。结果，大约65，438+0%的粒子钻入北磁极附近的大气中。每个太阳粒子包含的电量等于1000伏特。它们在100公里外的高层大气中遇到主要由氧和氮组成的原子和分子。当原子吸收了太阳粒子中所含的部分能量后，会立即释放出这种能量，产生极其强烈的光。
用一个形象的比喻，可以说极光活动就像是磁层活动的电视直播画面。沉降粒子是电视的电子束，地球大气是电视屏幕，地球磁场是电子束导向磁场。科学家们从这个自然电视中获得了许多关于磁层和日地空间电磁活动的信息。比如通过极谱分析，可以知道沉降粒子束的来源、粒子种类、能量、地球磁尾的结构、地球磁场与行星磁场的相互作用、太阳扰动对地球影响的方式和程度等。