直接从维基百科:

极光与太阳风,离子流动不断从太阳向外流动。地球的磁场陷阱这些粒子,其中许多旅游向两极加速向地球的地方。这些离子和大气原子和分子之间的碰撞引起的能量释放在极光的形式出现在大圆圈周围的两极。极光在激烈的阶段更频繁和更明亮的太阳周期当日冕物质抛射太阳风的强度增加。

极光是由于光子在地球的上层大气的排放,超过80公里(50英里),从电离氮分子恢复一个电子,和氧原子和氮分子从激发态返回基态。碰撞电离或兴奋的太阳风和磁性层的粒子被注入了和加速地球的磁场线;激发发射光子的能量散失,或与另一个原子或分子的碰撞:

• 氧气的排放:绿色或棕红色,这取决于所吸收的能量。

• 氮排放:蓝色或红色;蓝色如果原子恢复电子电离后,红色如果从激发态回到基态。

氧是不寻常的回到基态:它可以采取三个季度的第二个发出绿光,两分钟发出红色。与其他原子或分子吸收碰撞激发能,防止排放。因为大气层的顶端有一个更高比例的氧气和稀疏分布这种碰撞是罕见的氧气足以让时间发出红色。碰撞越来越频繁进展到大气中,这红色的排放没有时间发生,甚至最终绿灯排放是预防。

这就是为什么有一个颜色和高度差;在高海拔缺氧红色占主导地位,那么氧氮绿色和蓝色/红色,最后氮蓝/红碰撞时防止氧气排放任何东西。绿色是最常见的极光。它背后是粉红色,亮绿色和红色,其次是纯红色,黄色(红色和绿色的混合物),最后,纯粹的蓝色。