thumb|300px|アラスカのオーロラ thumb|国際宇宙ステーションから第28次長期滞在のクルーが撮ったオーロラの映像。撮影時刻はグリニッジ標準時で2011年9月7日17時38分03秒から17時49分15秒。場所はインド洋南部のフランス領南方・南極地域から南オーストラリア上空にかけて。
オーロラ（）は、天体の極域近辺に見られる大気の発光現象である。極光（きょっこう、）神沼 (2009)、141頁。または観測される極域により、北極寄りなら北極光（ほっきょくこう、）、南極寄りなら南極光（なんきょくこう、）ともいう（後述#名称の節を参照）。以下本項では特に断らない限り、地球のオーロラについて述べる。
女神の名に由来するオーロラは古代から古文書や伝承に残されており、日本でも観測されている。近代に入ってからは両極の探検家がその存在を広く知らしめた（#観測史参照）。オーロラの研究は電磁気学の発展と共に進歩した（#研究史参照）。発生原理は、太陽風のプラズマが地球の磁力線に沿って高速で降下して地球の大気に含まれる酸素や窒素の原子を励起することによって発光すると考えられているが、その詳細にはいまだ不明な点が多い（#発生原理参照）。光（可視光）以外にも各種電磁波や電流と磁場、熱などが放出される。人が地球上から目視できるオーロラの色には、主に青や緑、赤が挙げられる（#放出されるものの節を参照）。音（可聴音）を発しているかどうかには議論がある（#オーロラの音参照）。北極点や南極点の近傍ではむしろ見られず、オーロラ帯という楕円上の地域で見られやすい。南極と北極で形や光が似通う性質があり、これを共役性という（#出現地域参照）。地球以外の惑星でも地磁気と大気があれば出現する（#地球以外の惑星におけるオーロラの節を参照）。さらに状況さえ再現すれば、人工的にオーロラを出すこともできる（#人工オーロラ参照）。
名称 thumb|180px|女神アウロラ オーロラという名称はローマ神話の暁の女神アウロラ（Aurora）に由来する上出 (2010)、27–28頁。デイビス (1995)、170頁。。ただし、科学術語になった過程については定説がない赤祖父 (2006)、117頁。。
オーロラという名称が使用され始めたのは17世紀頃からと考えられている。名付け親は一説によるとフランスのピエール・ガッサンディで、エドモンド・ハレーが自らの論文の中でこの説を述べている赤祖父 (2002)、3頁。。もう一説は、イタリアのガリレオ・ガリレイが名付けたという説である。当時ガリレオは宗教裁判による命令で天体に関することを書けなかったため、弟子の名を使ってこのことを著している。
オーロラという名称が浸透する以前から、現象そのものは紀元前から様々な地で確認・記録されている。アリストテレスやセネカはオーロラを天が裂けたところであると考えていた。特にアリストテレスは『気象論』で「天の割れ目（CHASMATIS）」と表現した杉山久仁彦『極光物語』p.44、p.59赤祖父 (2002)、29頁。。また、日本では古くは「赤気」「紅気」などと表現されていた中沢、94頁。。現代日本語では北極近辺のオーロラを北極光、南極近辺のオーロラを南極光と呼ぶこともある。
北アメリカやスカンジナビアではオーロラのことを（北の光、、デンマーク語：、）と呼ぶが、徐々にも使うようになって来ている神沼克伊『北極と南極の100不思議』52頁。。また北極光を、あるいは（北のオーロラ）、南極光を（南の光）、 あるいは（南のオーロラ）と呼ぶ。オーストラリアではオーロラのことをと呼ぶ。ときには（極光、デンマーク語：、）と呼ばれることもある。
フィンランド語では（狐の火、狐火）と呼ばれる。サーミの伝説では狐が北極圏の丘を走るとき、尻尾が雪原に放った火花は巻き上がり、夜空の光になるとのことからこう名付けられる。
北欧神話においてオーロラは、夜空を駆けるワルキューレたちの甲冑の輝きだとされる別冊歴史読本66号『幻獣博物図鑑』（新人物往来社）172頁。北欧ではオーロラにより死者の世界と生者の世界が結びついている、と信じている人が未だにいる上出 (2010)、24頁。。またエスキモーの伝説では、生前の行いが良かった人は死後、オーロラの国（実質的に天国）へ旅立つと言われている上出 (2010)、27頁。。
観測史 日本の観測史については後述。 神話や伝承 中国や西欧ほどの緯度ではオーロラの活動が活発な時にオーロラの上の部分、赤い部分が見える赤祖父 (2002)、208頁。。このことから中世ヨーロッパではオーロラの赤色から血液を連想し、災害や戦争の前触れ、あるいは神の怒りであると解釈していた福島 (1975)、2頁。上出 (2010)、25頁。。また中世までのヨーロッパでは、オーロラを「空に剣や長槍が現れ」て動いた・戦ったと表現することが多い。これはオーロラの縦縞が激しく動くさまを表している赤祖父 (2002)、28頁。。ただし、彗星も空に現れる凶兆とされていたため、オーロラなのか彗星なのか判別できない記述もある赤祖父 (2002)、30頁。。
古代中国ではオーロラは天に住む赤い龍に見立てられ、やはり西洋と同様に政治の大変革や不吉なことの前触れであると信じられていた上出 (2010)、26頁。。古代中国には赤い蛇のような体を持ち、体長が千里におよぶとされる燭陰という神が信じられており、中国の神話学者・何新は、大地の最北極に住む燭陰はオーロラが神格化されたものではないかと論証している。その一方で中国の考古学者・徐明龍は、燭陰を、中国神話の神である祝融と同一神であるとし、太陽神、火神ではないかと述べている。また中国の古文書の中で「天狗」「帰邪」「赤気」「白気」「竜」などと表現されている天文現象の中にも、オーロラのことを指しているのではないかと推測されるものがある福島 (1975)、3頁。。
近代 thumb|left|150px|ロシアで1890年から1907年まで出版されていた百科事典に載っているオーロラの挿絵。 近代以降、両極を探検した人々がオーロラを記録に残し始めた。ジェームズ・クックは、1773年2月の航海日誌に「天空に光が現れた」と残しており、南半球のオーロラを見た最初のヨーロッパ人であると言われている赤祖父 (2002)、51頁。。
オーロラを世に広く知らしめ、社会のオーロラへの関心を大きく高めた出来事としては、ジョン・フランクリン隊の遭難が挙げられる赤祖父 (2002)、41頁。。フランクリンは北西航路を発見するために1845年に出港し、その後、行方不明となった。消息の途絶えたカナダ北部へとフランクリン隊を探すために多くの救助隊が向かい、そこで見たオーロラを報告書や回顧録に残したのである赤祖父 (2002)、40–41頁。。
両極を探検した人々もオーロラを手記や記録に残している。フリチョフ・ナンセンの著書や日記にはオーロラを描いた木版画や絵画が掲載されている赤祖父 (2002)、50頁。上出 (2010)、22頁。。またロバート・スコットも日記にオーロラの様子を残している赤祖父 (2002)、52頁。上出 (2010)、23頁。。
研究史 オーロラの発生原理については、古くから多くの科学者たちが解明に努めてきた。特に18世紀から19世紀にかけてのオーロラ研究は電磁気学の誕生と発展そのものである、と言う研究者もいる上出 (2010)、165頁。。 黎明期 thumb|180px|まるで地面から吹出したように見えるオーロラもある赤祖父 (2002)、84頁。。 エドモンド・ハレーは1716年3月にオーロラを観測して論文を発表した。ハレーはオーロラの縞模様が球形磁石の磁力線と一致しているのを認識し、「磁気原子」という仮想の原子が地球内部から吹き出してきて、それが磁力線にそって発光するのではないか、という仮説を立てた赤祖父 (2002)、86–88頁。。フランスのはこの説を支持しなかったが、ジョン・ドルトンやジャン＝バティスト・ビオは支持した。特にビオは、「磁気原子」の噴出は火山の噴火によるものだと主張した赤祖父 (2002)、88頁。。
ド・メランは1733年にオーロラに関する世界初の学術書を書いた。その中でド・メランは巻雲を原因とする説を退け、地球外物質を原因とした。黄道光を作る物質が地球の大気圏で発火する、という説を唱えたのである赤祖父 (2002)、86頁。。太陽黒点の数とオーロラの発生頻度に相関関係があることを発見したのもド・メランである。また同著の中で、南半球にも北半球とよく似たオーロラが出るのではないかとも述べているデイビス (1995)、127頁。。
発生頻度の研究も行われた。は1859年の太陽嵐をまとめ、1860年にオーロラの発生頻度分布図を作った赤祖父 (2002)、80頁。。図は約1世紀後の国際地球観測年（1957～1958年）により多くの情報を元に作られた分布図と比べても遜色のないほど正確である赤祖父 (2002)、82頁。。スイスのフリッツはルーミスの図を定量化し、一年でオーロラが発生する日数が同じ地点を線で結び、「アイソカズム」と名付けた赤祖父 (2002)、82-83頁。。
電磁気学の発展 thumb|180px|（左）と助手のビルケラント（右）。1910年撮影。 1741年、アンデルス・セルシウスとその助手オロフ・ヒオルターはオーロラが発生すると地球磁場も変動するということを発見した赤祖父 (2002)、92–93頁。。またアレクサンダー・フォン・フンボルトは1845年から1862年にかけて刊行された『コスモス』の1章を割いてオーロラについて述べている赤祖父 (2002)、94–95頁。。彼はベルリンからアルプスの高山から赤道から極地まで地球磁場を準定量的に測り、ロシア帝国とイギリスの王立協会に地磁気観測所を進言して設立させ、地磁気の擾乱が全球的なものであることを突き止めた。そして、世界中の磁場が乱れて高緯度地方に強いオーロラが出たり低緯度地方にオーロラが出たりする現象に対し、フンボルトは「地球磁場のカミナリ」という新しい術語を作った上出 (2010)、92頁。。20世紀に開かれた国際会議により、この現象は「磁気嵐（Magnetic storms）」と再命名された。
19世紀末になると、X線の発見やその研究、またジョゼフ・ジョン・トムソンによる電子の発見に象徴される、真空管を用いた実験が盛んになっていった赤祖父 (2002)、107頁。。トムソンは自著の中で放電管の光とオーロラの光は同一であろうと述べている。ノルウェーの物理学者クリスチャン・ビルケランドは1896年の時点で、太陽から高速で飛んでくる電子が地球の大気に突入して光ったものがオーロラではないかと考えた。そして数多くの遠征や小さな地球を模した磁石（テレラ）による実験（後述）、地磁気擾乱の解析などを経て、1913年に研究結果を1冊の本にまとめた。この本の中で彼は既に、オーロラに沿って流れる大電流について述べている赤祖父 (2002)、109頁。。
カール・ステルマーはビルケランドのテレラを見て数学者から理論物理地球学者に転向し、磁場内での荷電粒子の動きを計算した。しかし算出されたオーロラの発生範囲が実際のオーロラと違うことからステルマーは実測に力を入れ始め、計4万枚のオーロラの写真を撮った。この研究により、オーロラの下端が100km上空にあることが確認された赤祖父 (2002)、112-114頁。。シドニー・チャップマンは1918年に「磁気嵐の理論の概要」という論文を発表した赤祖父 (2002)、119頁。。その後この論文に対する反論を受けて助手フェラーロとともに1931年、地球の磁気圏は太陽風によって彗星のような形になっているという、チャップマン=フェラーロ理論を発表した赤祖父 (2002)、121頁。。太陽のプラズマの中に「未知のもの」があるはずだというチャップマンに学会は反発したものの、数年後に「未知のもの」とは太陽の磁場であることがわかった赤祖父 (2002)、123-124頁。。チャップマン=フェラーロ理論は約30年後の1961年、アメリカ合衆国の人工衛星エクスプローラー12号により実証された赤祖父 (2002)、161頁。。
ハンス・アルヴェーンはアルヴェーン波を予言し、「磁場の凍結」という概念を確立したノーベル物理学賞受賞者である赤祖父 (2002)、125-126頁。。アルヴェーンは「磁場の凍結に固執するから太陽面爆発やオーロラを説明できないのだ」と自らの理論を軽んじて、若い研究者から異端として扱われた。実際に磁場の凍結でオーロラは説明できない赤祖父 (2002)、128頁。。その後チャップマンとアルヴェーンの間で磁気嵐を巡る論争が起こり、チャップマンは「数学的な解に十分な基礎をおかない思索を避けねばならない」といい、アルヴェーンは「プラズマは数式を嫌い、そしてまた数式の示すところに従いたがらない」といい、ステルマーは「オーロラがカーテン状である理由を説明できない理論はオーロラの理論と呼べない。結局私の理論が一番正しいはずである」といった赤祖父 (2002)、128-129頁。。
分光 オーロラの光そのものを分析し、何が光っているのかを調べる研究もなされていた。だがこのアプローチは、分光学そのものの発展を待たねばならなかった赤祖父 (2002)、17頁。。オーロラ分光学が始まったのは1850年代、そして最も代表的な緑白色の光の波長が正確に測定されたのは約70年後の1923年である。当時の真空放電の装置では緑白色の光を再現できなかったり、分光が不正確で間違った同定がなされたりもした赤祖父 (2002)、132頁。。アルフレート・ヴェーゲナーは、大気の上層には「ゲオコロニウム」という下層に存在しない元素があり、これが発光のもとではないかと考えた。ウィリアム・ラムゼーは著書の中で、「太陽中の放射性元素から放出されて飛来する電子が、大気中のクリプトンを励起することによってオーロラは作られる」と述べている。
は電離した窒素分子の出す光と電離してない窒素分子から出る光を同定した赤祖父 (2002)、134頁。。また、窒素の放電管実験で出る光のうちにオーロラの中にも見られる光が一つ有ることを発見した。この光はアメリカのカプランによって同定されたためヴェガード-カプラン帯と呼ばれる。アンデルス・オングストロームは19世紀後半、オーロラの分光を行い、オーロラの光は太陽光とは違って、短波長の光と狭い範囲の光の集まりであることを発見したと言われている。そして緑白色の光の波長を556.7nmと測定した。正確には557.7nmである。その後、1925年にこの光が酸素分子から出ていることが発見された赤祖父 (2002)、135頁。。酸素原子の出す光も1930年に同定されるなど、オーロラの元となる気体の大部分が判明していき、大気の上層の組成もまた判明していった赤祖父 (2002)、136頁。。
全球的観測 thumb|120px|ドミニク作戦Iのスターフィッシュプライム実験で発生したオーロラ（1962年7月） やがて分光学と磁気嵐の研究は深化するとともに専門化していった赤祖父 (2002)、140頁。。事実上、20世紀半ばの時点ではオーロラの分布や動きに関する研究は全くといっていいほど進んでいなかった。
水素原子の光を同定したガルトラインが1947年に全天カメラを考案しており、国際地球観測年の委員長シドニー・チャップマンは極地全域で全天カメラを撮影することを計画した赤祖父 (2002)、142頁。。さらにチャップマンは全天カメラ研究が一段落ついた1965年頃に、人工衛星から写真を撮ることを提案し、これも後述するように実現した赤祖父 (2002)、143頁。。国際地球観測年ではロケット2基をオーロラの光っている空域へ打ち込み、強力な電子ビームがあることもわかった。
人工的にオーロラを出現させる実験もこの頃に実施された。最初の実験はアメリカ航空宇宙局（NASA）によって1969年に行われたデイビス (1995)、145頁。。しかし、この実験以前にも大気中核実験により期せずして人工のオーロラが発生したことがある。
フェルドシュタインはオーロラの発生する地域を1963年に初めて確定し、環状になっていることを突き止めた。太陽から見るとオーロラの環が固定されていることも発見した赤祖父 (2002)、152頁。。赤祖父俊一も全天カメラやジェット機からの撮影によりオーロラの環の存在を示し、フェルドシュタインとともに1971年、発表したものの支持されなかった赤祖父 (2002)、156頁。。しかしカナダのアンガーが人工衛星ISIS IIによって実際に環を撮影すると、この主張は受け入れられた赤祖父 (2002)、156-157頁。。
日本の電気通信大学や名古屋大学は、ノルウェー北部のトロムソに全天を30秒ごとに撮影するデジタルカメラを2011年9月に設置して撮りためた画像553枚を人工知能（AI）に機械学習させ、オーロラの発生をリアルタイムで検出・通知する「Tromsø AI（トロムソ・アイ）」の運用を始めた機械学習を用いてオーロラの発生状況をリアルタイムに検出し通知するシステムを開発 電気通信大学ニュースリリース（2022年6月1日）2022年6月19日閲覧。
発生原理 thumb|upright=1.5|left|地球の夜側にプラズマシートが形成される。 太陽からは「太陽風」と呼ばれるプラズマの流れが常に地球に吹きつけており、これにより地球の磁気圏は太陽とは反対方向、つまり地球の夜側へと吹き流されている。太陽から放出されたプラズマは地球磁場と相互作用し、複雑な過程を経て磁気圏内に入り、地球磁気圏の夜側に広がる「プラズマシート」と呼ばれる領域を中心として溜まる。このプラズマシート中のプラズマが何らかのきっかけで磁力線に沿って加速し、地球の大気のうち電離層へ高速で降下することがある。大気中の粒子と衝突すると、大気粒子が一旦励起状態になり、それが元の状態に戻るときに発光する。これがオーロラである神沼 (2009)、144–145頁。上出 (2010)、42–45頁。。発光の原理だけならば、オーロラは蛍光灯やネオンサインと同じである上出 (2010)、45頁。。プラズマシートが地球の夜側に形成されるため、オーロラは基本的に夜間にのみ出現するものである。しかし昼間にもわずかながら出現することがある上出 (2010)、44頁。。
どのようにして太陽風が地球の磁力圏に入り込むのか、なぜプラズマは特定の部分にたまるのか、何がきっかけで加速されるのかなど、発生原理の肝要な部分については未だ統一した見解はない上出 (2010)、45–46頁。。最も有力な説は、入り込む理由や加速される理由を、地球の磁力線が反対向きの磁力線とくっつくこと（磁気リコネクション）に求める説である。
オーロラが突如として一気に広がる現象をブレイクアップという上出 (2010)、47頁。。日本語ではオーロラ爆発とも訳される。空から光が突然噴出して全天に広がり、色や形の変化が数分間続く。このブレイクアップに関しても、発生原因や発生過程などはあまり分かっていない上出 (2010)、48–49頁。。
放出されるもの 可視光 thumb|米国アラスカ州フェアバンクスのオーロラ（上部は赤色、下のほうは緑色になっている） thumb|珍しい紫色オーロラ thumb|大抵は月よりオーロラのほうが暗い。 オーロラの色は、宇宙からの粒子が大気に衝突する際に何の成分に当たったかだけではなく、どれくらいの高度で、どれくらいの頻度で、どれくらいの時間をかけて衝突し、どれくらいのエネルギーを与えられて励起し、どの基底状態に戻ったのか、など様々な要素が複雑にからみ合って決まる上出 (2010)、113頁。。さらに、太陽光から特定の波長のみ吸収して起きる（共鳴散乱）オーロラがあるという説もあれば上出 (2010)、116頁。、励起する際に原子軌道から跳ね飛ばされた電子（二次電子）が別の原子を励起して別の色を出すこともある上出 (2010)、117頁。。
しかし実際には観測される色と出現する高度にはおおまかに相関関係がある上出 (2010)、114–117頁。神沼 (2009)、146–147頁。。なお、オーロラの色の見え方は人によってまちまちである。同じ緑白色のオーロラが人によっては黄緑や緑色に見えたり、ピンクのオーロラが赤色に見えたりするデイビス (1995)、26頁。。 高度およそ数百 kmにある窒素分子が、入射してきた電子によりイオン化され、励起・発光すると501.4 nm近辺（緑）と427.8 nm近辺（紫）の光を発する。どちらもオーロラの色に幅がある。青紫色のオーロラは、発光するための機構が複雑だったり、人間の目が不得手な波長だったりすることから、肉眼で観測できるのは非常に珍しい。 高度がおよそ150から200 kmよりも高い領域では大気の密度が低いため、エネルギーの小さい電子でも酸素原子を励起させることができる。酸素原子は少し励起して波長630 nmの光を出す。人の目には赤く見える。 高度およそ100から150 kmの辺りは大気の密度が高く、エネルギーの大きい電子でないと酸素原子を励起させられない。酸素原子は大いに励起してより波長の短い557.7 nmの光を出す。人の目にはこれらの色が混ざり合って緑色や緑白色に見える。高緯度地域では大抵この色のオーロラが見られる。 高度およそ90から100 kmの辺りまで到達するにはよほどオーロラ活動が強くなくてはならない。この高度では酸素よりも窒素のほうが多いため、窒素原子が励起して585.4 nm以下の赤や青の光を出す。人の目にはこれらの色が混ざり合って、緑色のオーロラのカーテンの縁に、ピンクまたは赤紫のフリルが附属しているように見える。このように、降り込む粒子のエネルギーが高いほど、平均的なオーロラの発光高度は低くなる。
太陽活動が活発なときは、たまに日本や中国、西欧のような中緯度地方でも赤いオーロラが観測されることがある。これは磁力線が低緯度側に振れることや、中低緯度地域になると地球の丸みのために上部の赤いオーロラしか見えないこと上出 (2010)、80頁。、オーロラの発光部分の上端が1,000 km以上に伸びること赤祖父 (2002)、207-208頁。などと関係がある。
明るさはレイリーで表される。おおよそ1,700 レイリーくらいが肉眼で見えるかどうかの境目である。オーロラの明るさを照度で表すと、普通のオーロラは0.1–0.01 ルクス程度である。最も明るいオーロラでは数ルクスほどになり、満月の明るさに匹敵する上出 (2010)、75頁。。ただし、満月が出ていてもオーロラを見たり撮影したりすることはできる。
形と分類 オーロラの形態は地球の磁気によって形作られ、よくカーテンに例えられる。これは下端がはっきりしていて襞があることに由来する上出 (2010)、73頁。。下端は飛び込んでくる粒子の限界高度が、襞は磁力線の方向が可視化された結果である。カーテンの、東西の長さは数千 km、厚さは約500 m、下端は前述のとおり地上約100 km、上端は約300から500 kmである赤祖父 (2002)、7頁。。オーロラの活動が活発なときには上端は1000 km以上の高さになる。
時間が経つにつれてオーロラの形態も変化していく。オーロラの形にはバンド（帯）、コロナ（冠、放射状）、アーク（弧）赤祖父 (2002)、9頁。、トーチ（松明）、バルジ（腫れ）上出 (2010)、71頁。など様々な形がある。しかし、これらは単にカーテンの襞のサイズや数、カーテンの歪み方やねじれ方、曲がり方のみで区別されているだけであり、オーロラそのものの種類が複数あるわけではない。例えばコロナ型オーロラはカーテンが反物のように巻かれ、観測者がちょうど真下に立っている時に観測される赤祖父 (2002)、14頁。デイビス (1995)、57頁。。細い線のように光っている部分をレイという。この部分はオーロラのカーテンが幾重にも重なっているため明るく見えるのである。たいてい水平方向（カーテンだったら引く方向）に移動する。
なおこれとは別に点滅するオーロラもあり、脈動オーロラと呼ばれる上出 (2010)、72頁。。
その他の波 オーロラ領域から観測される電磁波は可視光だけではない。紫外線や赤外線上出 (2010)、110頁。、さらにはと呼ばれるキロメートル帯の電波など、様々な波長の電磁波が観測されている。電磁波以外にもオーロラはヒトの可聴域よりも低い音（可聴下音、20 Hz 以下）を伝えていることが1960年代から知られている。
オーロラが可聴音を発しているのではないかという点に関しては後述。
電流と磁場 thumb|220px|left|MHD発電の原理。管の中にプラズマを流し、流れる方向と直角に磁場をかけると、プラズマの流れとも磁場とも直角な方向に電流が発生する。 thumb|150px|left|極域に降り注いだエネルギーの高い陽子によって、電離層の吸収が高くなり、短波通信ができなくなることがある。これをPCAという。 オーロラの元である太陽から流れてくるプラズマと地球磁場とが相互作用することにより、起電力が生じる。これはMHD発電と同じ原理であり、太陽風と地球の磁気圏がぶつかるところで発電されている上出 (2010)、120頁。。太陽風が速く、磁場が強く、磁場が南向きの時は発電量が多い赤祖父 (2002)、207頁。。
この「発電所」の出力はおよそ10の12乗ワット、出せる電圧は数百キロボルトであることが推定されている赤祖父 (2002)、191頁。上出 (2010)、81頁。。太陽の活動が活発なときはおよそ10の14乗ワット出力できることも分かっている赤祖父 (2002)、191頁。。オーロラが光るぐらいの高さは電離層という領域である。この層では文字通り、太陽の出す紫外線やX線によって、大気成分の一部が電離している。つまり電流が流れやすくなっている。オーロラを発生させる粒子が降ってくると、大気はさらに電離し、上記の「発電所」を含む回路ができる。そして、オーロラが明るい場所を主として、電流が流れるのである上出 (2010)、125頁。上出 (2010)、127頁。。なお前出の電力と電圧から、電流はおよそ数百万から数千万アンペアと算出されるが上出 (2010)、82頁。、オーロラの中を流れる電流はその内の数百万アンペアである。
ファラデーの電磁誘導の法則から分かるように、電流が流れると磁場が変化する。オーロラ電流による磁場変化を読み取ることにより、極地にいなくてもどれくらいのオーロラ電流が流れているか算出することができる上出 (2010)、125–126頁。。ただし、電流の強さとオーロラの明るさはおおよそ比例する程度であり、完全に比例するわけではない。
オーロラが引き起こした電磁場の変動により被害が出たこともある。例えば磁場の変動により変電所の変圧器に誘導電流が流れて壊れ、その結果停電が起きたり柴田 (2010)、108-110頁。赤祖父 (2002)、204頁。、パイプラインに誘導電流が流れて腐食したり柴田 (2010)、112頁。、伝書鳩が正しい方向へ向かえなくなったりしたことがある上出 (2010)、94-95頁。。またオーロラの電流が通電する電離層は、電波が伝送・反射する領域でもあるため、オーロラとともに電波障害が起こり、航空機と空港の間で無線連絡が難しくなることもある柴田 (2010)、110頁。。
熱 さらにオーロラの電流により電離層の大気が誘導加熱され、熱も出る赤祖父 (2002)、190頁。。上記のオーロラ発電機の出力はこの熱から算出されたものである。オーロラの熱が赤道近辺まで届く大気振動を起こしていることも分かっている上出 (2010)、83頁。。オーロラの熱が水平方向に伝播して気圧配置に関わる可能性も指摘されているが、あまり研究は進んでいない。
オーロラに伴って発生した熱によって大気が膨張し、そこへ人工衛星が突入することがある上出 (2010)、82頁。。大気の密度の違いによって、膨らみに突入した人工衛星の軌道が変わり、墜落したことも何度かある。
出現地域