Polarlichter, auch bekannt als Aurora Borealis im Norden und Aurora Australis im Süden, sind faszinierende Lichtphänomene, die vorwiegend in den Polarregionen unseres Planeten zu beobachten sind. Sie entstehen durch Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen der Sonne und dem Magnetfeld sowie der Atmosphäre der Erde.

Der Prozess beginnt mit Sonnenwinden, Strömen geladener Teilchen, die von der Sonne ausgesandt werden. Wenn diese Teilchen auf das Magnetfeld der Erde treffen, werden sie entlang der magnetischen Feldlinien zu den magnetischen Polen der Erde geleitet. In den höheren Breitengraden nähern sich diese Teilchen der Erdatmosphäre.

Sobald die geladenen Sonnenwindteilchen in die Atmosphäre eindringen, stoßen sie mit Gasteilchen, hauptsächlich Stickstoff- und Sauerstoffatomen und -molekülen, zusammen. Bei diesen Kollisionen wird Energie in Form von Licht freigesetzt – dies ist das Leuchten, das wir als Polarlichter wahrnehmen. Die verschiedenen Farben der Aurora entstehen durch die unterschiedlichen Gase in der Atmosphäre und die Höhe, in der die Kollisionen stattfinden. Sauerstoffatome in höheren Schichten der Atmosphäre (über 150 km) erzeugen beispielsweise ein rötliches Leuchten, während Sauerstoff in niedrigeren Schichten (bis zu 150 km) grüne Farbtöne erzeugt. Stickstoff führt zu blauen oder purpurfarbenen Lichtern.

Die Intensität und Häufigkeit von Polarlichtern hängt von der Aktivität der Sonne ab, die in einem etwa 11-jährigen Zyklus variiert. Während Perioden hoher Sonnenaktivität, bekannt als Sonnenmaxima, treten Polarlichter häufiger auf und sind auch weiter vom Pol entfernt sichtbar.