แสงออโรราหรือแสงเหนือแสงใต้ เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สวยงาม พบได้เฉพาะบริเวณใกล้ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ เช่น แคนาดา รัฐอลาสก้าของสหรัฐอเมริกา นอร์เวย์ สวีเดน ฟินแลนด์ รัสเซีย  แต่บางครั้งอาจจะปรากฏให้เห็นในที่ซึ่งอยู่ละติจูดต่ำลงมา  ถ้าปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นบริเวณใกล้ขั้วโลกเหนือเรียกว่าแสงเหนือ (northern lights) หรือเรียกเป็นทางการว่าแสงออโรรา บอรีเอลิส (aurora borealis)  แต่ถ้าเกิดใกล้ขั้วโลกใต้จะเรียกว่าแสงใต้  (southern lights) หรือแสงออโรรา ออสตราลิส (aurora australis) 

 

แสงเหนือแสงใต้มีสีสันต่าง ๆ ส่วนใหญ่ที่พบจะมีสีเขียวหรือสีขาว สีอื่นที่พบได้บ้าง เช่นสีแดง สีน้ำเงิน สีม่วง สีเหลือง



คำว่า aurora เป็นภาษาลาติน มาจากชื่อเทพีแห่งรุ่งอรุณของโรมันว่าออโรรา (Aurora)  ส่วน borealis มาจากชื่อเทพเจ้าแห่งลมเหนือของกรีกว่าบอรีอัส (Boreas)



แสงเหนือสร้างความอัศจรรย์ใจ ประหลาดใจ รวมไปถึงความหวาดกลัวแก่มนุษย์ โดยเฉพาะเมื่อใดที่แสงเหนือปรากฏแก่ผู้คนที่อยู่ทางใต้ลงมา  ในปารีสโอกาสที่จะเห็นแสงเหนือมีอย่างมากเพียง 2-3 คืนต่อปีเท่านั้น และนั่นต้องเป็นคืนที่มืดปราศจากมลพิษและแสงสีจากอาคารรบกวน  ส่วนที่โรม โอกาสที่จะเห็นแสงเหนือมีเพียง 1 ในพันคืนเท่านั้น  และเมื่อใดที่มันปรากฏให้เห็น มักจะมีสีแดงเข้ม ยิ่งสร้างความตื่นตระหนกแก่ผู้คนเพิ่มขึ้นไปอีก  ในยุคกลางเชื่อว่าแสงเหนือเป็นลางบอกเหตุสงคราม ภัยพิบัติ หรือโรคระบาด



มนุษย์สร้างตำนาน ความเชื่อ และนิทานปรับปรา คู่กับแสงเหนือมาตลอด  เชื่อกันว่ามังกรของจีนและยุโรปมีที่มาจากจินตนาการของมนุษย์ที่เห็นแสงเหนือเป็นแนวยาวขยับไปมา กลางท้องฟ้า  ชาวเดนมาร์กเชื่อว่าแสงเหนือเกิดจากฝูงหงส์ที่บินขึ้นเหนือซึ่งหนาวจนปีกกลายเป็นน้ำแข็ง  เมื่อพวกมันสะบัดปีกทำให้เกิดแสงสะท้อนเกิดเป็นแสงเหนือ  

 

ชาวอินเดียนแดงที่อาศัยอยู่ริมมหาสมุทรแปซิฟิกเชื่อว่าแสงเหนือคือควันไอร้อนที่มาจากหม้อต้มปลาวาฬของชนเผ่าที่อยู่ทางตอนเหนือกว่า  บางเผ่ากับเชื่อว่าแสงเหนือคือแสงสะท้อนบนท้องฟ้าจากกองไฟขนาดใหญ่ที่อยู่ทางเหนือขึ้นไป 

 

บางวัฒนธรรมเชื่อว่าพระเจ้าได้จุดไฟขึ้นเพื่อให้ความสว่างและความอบอุ่นกับดินแดนทางเหนือที่หนาวเย็น  บางชนเผ่าเชื่อว่าแสงเหนือคือวิญญาณของบรรพบุรุษที่กลับมาปกปักรักษาผู้ที่ยังมีชีวิตอยู่



ผู้แรกที่พยายามบอกว่าแสงเหนือแสงใต้เป็นเพียงปรากฏการณ์ธรรมชาติคือ อริสโตเติล ปรัชญาเมธีชาวกรีก ซึ่งยืนยันว่าแสงเหนือไม่ใช่ปรากฏการณ์จากท้องฟ้า  แต่เป็นไอระเหยจากโลกแล้วเกิดการสับดาปกับชั้นบรรยากาศ  ถึงคำอธิบายนี้จะไม่ถูกต้องนัก แต่ก็ต้องยกความดีความชอบให้แก่ท่านในความพยายามที่จะให้มนุษย์คิดอย่างวิทยาศาสตร์มากกว่าเชื่ออย่างงมงาย  เมื่อวิทยาการต่าง ๆ เจริญรุดหน้ามากขึ้นในศตวรรษที่ 20  ทำให้เราเข้าใจปรากฏการณ์แสงประหลาดนี้ได้อย่างถูกต้องตามหลักการทางวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก

 

ก่อนอื่นขออธิบายถึงหลักการทำงานของหลอดนีออนเรืองแสงที่เราเห็นทั่วไปตามป้ายโฆษณา  นักฟิสิกส์ของอังกฤษชื่อเซอร์ วิลเลียม คุก (Sir William Cooke) ได้แสดงว่าแก๊สที่ถูกบรรจุอยู่ในหลอดสุญญากาศจะเรืองแสงขึ้นเมื่อประจุอิเลกตรอนถูกปลดปล่อยให้วิ่งผ่านหลอด  แก๊สต่างชนิดกันจะให้สีต่างกัน  และเมื่อนำแม่เหล็กไปวางใกล้ ๆ หลอด ลำแสงภายในจะเบนเข้าหาแม่เหล็กนั้น



การจะอธิบายปรากฏการณ์แสงเหนือแสงใต้ ต้องทราบก่อนว่าโลกของเราเสมือนมีแท่งแม่เหล็กขนาดใหญ่ฝังอยู่ภายใน  มีขั้วแม่เหล็กใต้อยู่ใกล้กับขั้วโลกเหนือจริง และมีขั้วแม่เหล็กเหนืออยู่ใกล้ขั้วโลกใต้จริง 

 

นักวิทยาศาสตร์ชาวนอร์เวย์ชื่อ คริสเชียน เบิร์กแลนด์ (Kristian Birkeland) เป็นผู้แรกที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์แสงเหนือแสงใต้ได้อย่างถูกต้อง   เมื่อเกิดปรากฏการณ์ผิวดวงอาทิตย์ปะทุขึ้น จะปลดปล่อยอนุภาคอิเลกตรอนทุกทิศทุกทางไปในห้วงอวกาศ เรียกว่าลมสุริยะ (Solar wind)  เมื่อลมสุริยะผ่านเข้ามาใกล้โลก  ขั้วแม่เหล็กโลกจะดึงด