北極光多種多樣，五彩繽紛，形狀不一，綺麗無比，在自然界中還沒有哪種現象能與之媲美。任何一只彩筆都很難繪出在嚴寒的北極天空中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光。那么，北極光是怎么產生的呢?許多世紀以來，這一直是人們猜測和探索的天象之謎。

去阿拉斯加尋彩逐色，在阿拉斯加看北極光

從前，芬蘭的薩米人以為一只狐貍在白雪覆蓋的山坡上奔跑時，尾巴掃起晶瑩閃爍的雪花一路伸展到天空中的“狐貍之火”，日本人的古老傳說是在看到北極光的當晚坐胎生下來的孩子，一生都會順遂。愛斯基摩人以為那是“神靈引導死者靈魂上天堂的火炬”。而阿拉斯加的原住民則視“極光為神靈現身，深信快速移動的北極光會發出神靈在空中踏雪漫步的聲音。”13世紀時，人們則認為那是格陵蘭冰原反射的光。到了17世紀，人們才稱它為北極光，意思是北極的曙光。這天象之謎，直到人類將衛星火箭送上太空之后，才有了物理性、合理的解釋。

隨著科技的進步，極光的奧秘也越來越為我們所知，原來，這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風"。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。太陽風在地球上空環繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。

地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降，進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣，受到太陽風暴的控制，由于太陽釋放的帶電粒子沖擊地球高層大氣分子產生的發光現象，這些粒子被地球磁場偏轉，集中到了地球的兩極上空，受到太陽風的轟擊后會發出光芒，形成這種壯麗動人的景象就叫做極光。一般來說，極光發生的高度約為145公里。而在北極地區高層大氣中出現的極光就稱為北極光，反之，在南極地區高層大氣中出現的極光則稱為南極光。極光一般遵循持續11年的“太陽活動周期”，在這個周期內，極光出現頻率先是達到一個峰值，接著逐漸減少，直至最低谷。這是一個不斷循環往復的過程。

極光不但美麗，而且在地球大氣層中投下的能量，可以與全世界各國發電廠所產生電容量的總和相比。怎樣利用極光所產生的能量為人類造福，是當今科學界的一項重要使命。

1619年，意大利科學家伽利略以古羅馬神話里的曙光女神奧羅拉Aurora之名創造出了極光一詞，一直使用至今。

根據美國國家航空航天局在2007年12月“瑟宓斯衛星任務”Themis Mission傳回的新數據，科學家發現太陽釋放的帶電粒子像一道氣流飛向地球，碰到北極上空磁場時又形成若干扭曲的磁場，帶電粒子的能量在瞬間釋放，以燦爛眩目的北極光形式呈現，而地球的極光主要只有紅、綠二色是因為在熱成層的氮氣和氧氣原子被電子破撞，分別發出紅色和綠色光。這項研究是由美國加州大學洛杉磯分校的安吉羅波洛斯主持，其研究結果已于2007年12月9日在“美國地球物理聯合會”的學術會議中發表。“瑟宓斯衛星任務”的5個人造衛星群2007年2月成功發射升空，3月在阿拉斯加和加拿大上空偵測到北極光出現的兩小時，同一時間衛星也偵測到帶電粒子流接觸到北極磁場。而讓科學家們驚訝的是，帶電粒子和磁場接觸形成的地磁風暴以每分鐘650公里的速度掠過空中，威力相當于芮氏規模5.5級的地震。

由于地磁場的作用，這些高能粒子轉向極區，所以極光常見于高磁緯地區。在大約離磁極25°—30°的范圍內常出現極光，這個區域稱為極光區。在地磁緯度45°- 60°之間的區域稱為弱極光區。科學家們長期觀測統計結果表明，極光最經常出現的地方是在南北磁緯度67度附近的兩個環帶狀區域內，分別稱作南極光區和北極光區。北半球以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亞、格陵蘭冰島南端與挪威北海岸為主，而南半球則集中在南極洲附近。在極光區內差不多每天都會發生極光活動。大多數極光出現在地球上空90-130公里處。但有些極光要高得多。1959年，一次北極光所測得的高度是160公里，寬度超過4800公里。極光是一種大自然天文奇觀，沒有固定的形態，顏色也不盡相同，主要以綠、白、黃、藍居多，偶爾也會呈現艷麗的紅紫色，曼妙多姿又神秘難測。2012年根據科學家們的不完全的統計，能分辨清楚的極光色調已達160余種。

值得一提的是，北極附近的阿拉斯加是觀賞北極光的最佳地點，位于阿拉斯加中心的費爾班克斯Fairbanks是全球觀賞北極光的最佳勝地，更贏得“北極光首都”的美稱，一年之中有超過246天的清晰夜空可以觀看到北極光景象，由于僅距離北極圈310公里，因此北極光的追尋者們都會聚集在這北極光最常出現的地方。靠著山脈的屏障，費爾班克斯可以避免惡劣的天氣，機率之高在北半球名列前茅。

北極光只發生在高緯度的地區的夜晚，而最佳的觀測時間是從晚上22點到凌晨2點，在阿拉斯加的第一大城市安克雷奇則在2013年10月25日，北極光從晚上23點一直持續到早上4點，而被譽為“北極光首都”的費爾班克斯，在2013年3月15日這晚，北極光從晚上22點開始一直持續到清晨5點鐘，人們肉眼能看到的北極光持續時間之長，堪稱世界之最。