Кожне інше явище в цій вікі є невидимим, якщо ви не читаєте графік. Полярне сяйво є винятком — єдиний елемент космічної погоди, який можна спостерігати, стоячи просто неба. Воно також є найбільш прямим, буквальним свідченням геомагнітної бурі, що триває, тому його поява, колір та поширення несуть реальну інформацію про те, що відбувається в навколоземному просторі саме в цей момент.

Північне сяйво (aurora borealis) та південне сяйво (aurora australis) — це природні світлові явища, які виникають, коли заряджені частинки з сонячного вітру або КВМ спрямовуються вздовж ліній магнітного поля Землі до полярних регіонів, де вони зіштовхуються з киснем та азотом у верхніх шарах атмосфери. Ці зіткнення збуджують молекули газу, які потім вивільняють надлишкову енергію у вигляді фотонів видимого світла — та сама фізика, що й у неонової вивіски, але з живленням від сонячного вітру та магнітного поля Землі, які діють як прискорювач.

За нормальних умов ця активність концентрується в кільцеподібній області навколо кожного магнітного полюса, яка називається овалом полярного сяйва, центрованому приблизно на геомагнітному, а не географічному полюсі. Тому найкращі місця для регулярного спостереження (північ Скандинавії, Ісландія, Аляска, північна Канада) не збігаються точно з географічною широтою.

Колір залежить від того, який газ збуджується і на якій висоті, оскільки різні гази при різній густині атмосфери випромінюють світло на різних довжинах хвиль:

Колір Газ Приблизна висота

Зелений колір переважає в більшості сяйв, частково тому, що кисень на цій висоті є рясним і швидко реагує (його зелене випромінювання займає лише близько 3 секунд), тоді як червоне випромінювання від кисню на більшій висоті потребує майже дві хвилини — до того часу зіткнення на нижчих висотах часто вже витрачають доступну енергію. Це також пояснює, чому червоне сяйво зазвичай з'являється під час найінтенсивніших бур, коли достатньо енергійних частинок проникають досить глибоко і швидко, щоб одночасно засвітити кілька висотних смуг.

Розмір овалу полярного сяйва не є фіксованим — він розширюється до екватора зі збільшенням геомагнітної активності. Тому Kp є найнадійнішим провісником того, наскільки південно (або північно, для південної півкулі) сяйво може бути видимим у певну ніч. Під час супербурі G5 у травні 2024 року овал розширився настільки, що сяйво стало видимим аж у Пуерто-Рико та північній Мексиці — надзвичайне поширення порівняно з типовою видимістю лише у високих широтах у спокійніші ночі.

Пов'язаним, але відмінним явищем, про яке варто знати, є стабільна червона дуга полярного сяйва (SAR) — розмите червоне світіння, яке може з'являтися в середніх широтах під час великих бур за допомогою іншого механізму (енергійні частинки в кільцевому струмі нагрівають верхню атмосферу зсередини, на відміну від прямого осадження частинок). Це означає, що воно не завжди має структуровані завіси та промені, які зазвичай асоціюються з терміном «полярне сяйво».

Ці два явища є фактично дзеркальними, спричинені тими самими частинками сонячного вітру, які одночасно спрямовуються до протилежних магнітних полюсів — сильна геомагнітна буря зазвичай викликає сяйво на обох полюсах одночасно, видиме спостерігачам в обох півкулях тієї ж ночі. Однак вони не є повністю ідентичними: через те, що магнітне поле Землі не є ідеально симетричним диполем, два овали полярного сяйва можуть дещо відрізнятися за формою, розміром та часом під час певної події.

Окрім самої геомагнітної активності, спостереження залежить від дійсно темного, ясного неба подалі від світлового забруднення, бажано в години навколо місцевої півночі, коли розташування спостерігача найбільш безпосередньо проходить під овалом полярного сяйва. Активність сяйва також має помірну сезонну схильність до тижнів поблизу весняного та осіннього рівнодення, коли орієнтація між магнітним полем Землі та магнітним полем сонячного вітру, що надходить, сприяє більш ефективному магнітному перез'єднанню.

Саме полярне сяйво не є небезпекою — це видимий побічний продукт того самого надходження енергії, яке спричиняє встановлені вимірювані ефекти, описані в статті про геомагнітні бурі цієї вікі: коливання в електромережах, погіршення роботи GPS та радіоперешкоди. Його основна практична цінність — це візуальне підтвердження в реальному часі того, що буря, яку ви інакше могли б бачити лише на графіку, дійсно відбувається.

Оскільки полярне сяйво та можливі впливи на здоров'я людини, обговорювані в статтях цієї вікі про метеопатію та циркадні ритми, мають один спільний тригер — геомагнітне збурення — видиме полярне сяйво фактично є підтвердженням того, що умови, на які деякі люди повідомляють про реакцію, активно діють цієї ночі, а не окремим ефектом сам по собі.