Откуда возникает северное сияние? Из -за выделения электромагнитных волн.

Полярное сияние, или северное сияние, или южное сияние, или аврора (лат. Aurora Borealis / Australis, устар. «па́зори»— свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряжёнными частицами солнечного ветра.

Земля является для частиц магнитом, который образует магнитные поля из-за токов, возникшие при вращении ядра, в основе которого лежит железо. С помощью магнитного притяжения наша планета «ловит» пролетающий солнечный ветер и направляет его туда, где находятся магнитные полюса. Там солнечные частицы моментально притягиваются к ним, и от столкновения солнечного ветра с атмосферой, появляется энергия, преобразовывающаяся в свет, которая и образует северное сияние.
Возбуждённые атомы успокаиваются и начинают излучать световой фотофон;
Если азот (N), столкнувшись с солнечными частичками, теряет электроны, то его молекулы преобразуются в синий и фиолетовый цвета;
Если электрон никуда не пропадает, то появляются красные лучи;
Когда солнечный ветер взаимодействует с кислородом (O), электрон не исчезает, но начинает выпускать лучи зелёного и красных цветов.
Его можно увидеть ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы не мешал свет фонарей). Полярное сияние появляется в основном с октября по январь и возникает на высоте от 80 и до 1000 километров над уровнем моря и длится от 1 часа до целых суток.
Чем агрессивнее ведёт себя Солнце, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше длится полярное сияние.
Увидеть северное сияние можно возле магнитных полюсов нашей планеты:
•на северном полюсе (хорошо видно его на впадине Росса);
•в Антарктиде;
•в Северной Америке (от 20 до 200 раз в год);
•на севере скандинавских стран, особенно на острове Шпицберген. Здесь наблюдать его можно не реже, чем в Северной Америке;
•в широтах между Лондоном и Парижем – 5-10 раз в году;
•на севере Флориды северное сияние бывает четырежды в год;
•в России – на Кольском полуострове;
•в Шотландии (причем в апреле);
•из космоса (когда отсутствует влияние нижних плотных слоёв атмосферы, которые значительно искажают зрелище).

Происходит в результате свечения разреженных слоев воздуха на высотах 90-1000 км под действием протонов и электронов, проникающих в атмосферу из космоса.

олнце всё время из себя не только свет посылает, но и множество заряженных частиц (солнечный ветер) . Причём если светит оно более-менее равномерно, то вот этот солнечный ветер - вещь крайне непостоянная. Он резко возрастает во время солнечных бурь или в периоды активного солнца (а у Солнца есть определённая периодичность интенсивности таких вот взбрыков) . В такие моменты интенсивность потока частиц солнечного ветра, а самое главное - их энергия (скорость) резко возрастают.
Ну вот летят себе эти заряженные частицы, летят - и тут бац, Земля по дороге. А Земля - это такой большой магнит. А магнитное поле норовит искривить траекторию заряженной частицы (силу Лоренца в школе проходили?) . И если поле неравномерное, как у двухполюсного магнита, типа Земли, то частицы будут как бы наматываться на линии магнитного поля, двигаясь по спирали взад-вперёд от одного полюса к другому. И если при спокойном Солнце (невысокая энергия частиц) эта спираль лежит довольно высоко, то для частиц высокой энергией, в периоды повышенной солнечной активности, для того, чтоб частица повернула обратно, надо больше витков этой спирали, и она своими концами начинает доходить до высот всего-то в 100-200 км, где уже какая-никакая, а атмосфера. И вот с этой атмосферой частицы солнечного ветра и начинают взаимодействовать, вызывая её свечение.
А гидромагнитная неустойчивость - это потому, что не только поле может действовать на частицу, но и частицы, когда их много, способны "продавить" поле, тем самым как бы прижимая его к поверхности Земли. Это довольно интересное свойство плазмы в магнитном поле (а частицы солнечного ветра можно считать плазмой) - она "приклеивается" к магнитному полю, и если эта плазма движется, то она начинает увлекать за собой и примёрзшее к ней поле.
Почему только на севере - потому что именно в районе магнитного полюса силовые линии расположены наиболее густо, и спирали, намотанные на силовые линии, в околополюсных областях ближе всего подходят к Земле. Около Южного полюса то же самое.

Протоны в солнечном ветре заряжены положительно, а электроны — отрицательно. Имеющие разные заряды, частицы отталкиваются и движутся в противоположных направлениях: протоны — к утренней стороне магнитосферы, электроны — к вечерней стороне. Поток частиц создает противоположно заряженные полюса, выступая таким образом в роли огромного электрогенератора. Электрический ток, который течет через овалы полярного сияния в магнитосфере над полюсами планеты, называется выпрямленным током. Общая мощность тока, вырабатываемого «полярным генератором», превышает триллион ватт.
Протоны в солнечном ветре заряжены положительно, а электроны — отрицательно. Имеющие разные заряды, частицы отталкиваются и движутся в противоположных направлениях: протоны — к утренней стороне магнитосферы, электроны — к вечерней стороне. Поток частиц создает противоположно заряженные полюса, выступая таким образом в роли огромного электрогенератора. Электрический ток, который течет через овалы полярного сияния в магнитосфере над полюсами планеты, называется выпрямленным током. Общая мощность тока, вырабатываемого «полярным генератором», превышает триллион ватт.