Цветные ленты северного сияния могут иметь ширину в 160 километров, при этом их длина может быть в 10 раз больше. Люди наблюдают северное сияние на Земле, однако вызвано оно процессами, которые происходят на Солнце.Являясь огромным раскаленным газовым шаром, солнце состоит из атомов гелия и водорода. Ядро этих атомов состоит из мельчайших частиц, называемых протонами. Вокруг них вращаются другие частицы, называемые электронами. Протоны заряжены положительно, электроны - отрицательно. Облако невероятно горячего газа, которым окружено Солнце называют еще солнечной короной. Это облако непрерывно выбрасывает в космическое пространство частицы атомов. Они летят в космосе с огромной скоростью, приближенной к 1000 километров в секунду. Ученые назвали такие потоки атомов солнечным ветром. Порой солнечная корона взрывается настоящим вихрем частиц. Это явление называется солнечной активностью, повышение которой может вызвать магнитные бури на Земле.Достигнув нашей планеты, частицы солнечного ветра вступают во взаимодействие с магнитным полем Земли, силовые линии которого сходятся у ее полюсов. Земля - это как огромный космический магнит, который притягивает к себе мельчайшие частицы. Магнетизм нашей планеты обусловлен электрическими токами, вызванными вращением ее железного ядра. Притянутые магнитным полем, частицы солнечного ветра продолжают движение вдоль силовых линий, образуя длинные «лучи». Вот тут и начинается самое интересное.Не секрет, что атмосфера Земли состоит в основном из азота с примесью кислорода. Солнечные протоны и электроны, вторгнувшись в атмосферу планеты, сталкиваются с молекулами этих газов. В результате этого некоторые атомы азота теряют часть электронов, другие, напротив, получают дополнительную энергию. После такой «атаки» возбужденные атомы «успокаиваются», возвращаясь в свое нормальное энергетическое состояние. При этом они испускают световой фотон. Если молекулы азота, при столкновении с солнечным ветром, потеряли часть электронов, то восстанавливаясь они излучают синий и фиолетовый свет. Если приобрели дополнительные, то происходит свечение красной части спектра. То же самое происходит и с атомами кислорода, которых значительно меньше в атмосфере Земли. При этом они испускают кванты красного и зеленого цвета. Вот почему мы можем наблюдать северное сияние именно такого цветового спектра.