In den Wintermonaten lassen sich in Island, Norwegen, Finnland, wie auch in anderen Nordländern, Polarlichter beobachten. Den Völkern des Nordens stets ein Mirakel und den Wissenschaftlern ein faszinierendes Forschungsobjekt.

Sie werden häufig auch als Nordlicht bzw. als Aurora Borealis (Morgenröte des Nordens) bezeichnet, so wie der Franzose Pierre Gasend das Himmelsschauspiel im 17. Jahrhundert taufte.

Im 18. Jahrhundert stellte der schwedische Astronom Anders Celsius fest, dass die Magnetnadel beim Auftreten des Polarlichts um mehrere Grade abgelenkt wurde. Heute weiß man, dass dieses Phänomen exakt nach den magnetischen Feldlinien der Erde ausgerichtet ist. In Höhen zwischen 80 und 1000 Kilometern, also weit oberhalb der Troposphäre, in der sich das Wettergeschehen abspielt, setzt es sich in Form von grüner, blauer, violetter oder roter Dipherien, Strahlen, Bögen oder Bänder in Szene. Wie stark das Polarlicht leuchtet und wie weit es über die Polarkappen hinaus zu sehen ist, hängt von der Sonnenaktivität ab.

Heinrich Schwabe, Apotheker und Astronom aus Dessau, entdeckte 1826 den Sonnenfleckenzyklus und die Tatsache, dass mit der Zahl der Flecken auch das Magnetfeld der Erde und auch die Aktivität des Polarlichtes schwanken. Die Sonnenflecken strahlen etwas ab, was aus Elektronen, Protonen und schweren Kernen besteht und Materie mit sich führt (das sogenannte Plasma), die zu gleichen Teilen aus positiver und negativer Ladung besteht, also elektrisch neutral ist. Diese Strahlung wird Sonnenwind genannt. Ihre Temperatur beträgt ca. 100.000° C, und mit einer Geschwindigkeit von 300-900 km/s stürzt sie sich mitsamt eigenem Magnetfeld auf das der Erde.

Dieser Magnetosphäre genannte Raum speichert das Plasma, bis seine Aufnahmekapazität erschöpft ist und er die jetzt Polarlichtteilchen genannte Materie explosionsartig freigibt. Mit einer Geschwindigkeit von 10 000 km/s folgt sie den magnetischen Feldlinien der Erde, die in die Atmosphäre der Polkappen münden. Dort wird sie abgebremst, ihre Energie geht auf die Atome und Moleküle der Luft über, die sich als Licht innerhalb der Ionosphäre wieder abstrahlen. Die Farbe des Lichtes hängt von seiner Höhe ab, seine Helligkeit ist geringer als die des Vollmonds, aber übertrifft die des Sternenlichts, sie sind oft Tausende Kilometer lang, doch nur wenige Kilometer breit – dabei aber extrem energiegeladen: Ein zwei Stunden dauerndes Polarlicht verbraucht rund 200. Mrd kWh Energie.

Lediglich ein wolkenfreier Himmel ist für die Beobachtung eine Voraussetzung.