極光光譜

極光光譜可由紫外線到紅外線,在可見光範圍中極光的成因,可由打入電子能量及大氣成份(重的沈在下,輕的浮在上)而得。

白綠色極光

打入電子的能量不太高時,可將高層氧原子打成激態氧原子O(1S),此O(1S)回到基態O(3P)便發出白綠色的光(波長5577A),此即最常見的白綠色彩帶般的極光。

青藍色極光

一般強度的「磁層副暴」發生時,打入電離層的電子能量較高,可將較下層氮分子打至不穩定的游離激發態,當此激發態回到基態便放出青藍色的光。波長為4278A。因此在一般強度的磁層副暴時,可見北極光如青龍般在極區夜空盤旋飛舞,並向西方竄走,同時向北方飄移。

血紅色極光

打入的電子能量非常高時(平均十年中發生次數不到五次的超強「磁層副暴」),電子得以深入低層電離層,將下層之氧分子打成兩個激態的氧原子,其中一個為O(1D)可放出紅光(6300A)而回到基態O(3P)。另一激態的氧原子可為O(1D)或O(1S),故可放出紅光或綠光。因此在超強磁副暴時,可能見到血紅色的極光或紅綠相間的極光。

粉紅色極光

上圖為太空梭上所拍攝到的分立極光上部粉紅色光幕的結構。這種粉紅色的極光是由於高層大氣中氫原子被高速電子打到激發態而後跳回基態所放出的光。