Las auroras se forman cuando las partículas cargadas que se emiten desde el sol golpean el campo magnético terrestre y los átomos en la atmósfera. Esta interacción hace que los gases en la atmósfera emitan fotones de diferentes energías, que pueden verse desde la Tierra como luz.
El sol emite un flujo constante de partículas cargadas en todas las direcciones, sin embargo, durante una erupción solar la concentración de partículas aumenta. Cuando estas partículas cargadas golpean los polos magnéticos de la Tierra, siguen el camino de las líneas del campo magnético de la Tierra. Las auroras ocurren cerca de los polos norte y sur del planeta porque las líneas del campo magnético están más concentradas cerca de los polos magnéticos de la Tierra dentro de los círculos Ártico y Antártico. Estas partículas cargadas golpean los átomos de nitrógeno y oxígeno en la atmósfera a diferentes altitudes. Dependiendo de los átomos que golpean y la altitud, los colores de la aurora cambian.
Por ejemplo, a una distancia de hasta 150 millas de la superficie de la Tierra, cuando las partículas cargadas llegan al oxígeno, crean una luz de color rojo, pero en lugar de las 150 millas, emiten luz de color verde. El nitrógeno, por otro lado, crea una luz de color azul cuando está por debajo de 60 millas y púrpura cuando está arriba.
