磁場の影響

地球は巨大な磁石
どんな磁石のまわりにも、磁力（磁石の生み出す力）の働く、目に見えない空間（「磁場」と言う）がある。巨大な磁石である地球も、例外ではない。どんな磁石にもＳ極とＮ極があるが、物を引きつける力が一番強いのは、その両極である。北半球のＳ極はコンパスのＮ端を引きつけるので、針は北を指す。
地球が回転すると、その中心部にある液体状の金属が動く。その動きによって電気が起こり、その電気によって地球に磁場が生まれる。

磁気圏が地球を守る
地球の磁場は太陽風（太陽から吹き出される荷電粒子の流れ）に対して見えない障害物となり、太陽風の吹き流れる方向を逸らす。そのため太陽風は地表に達することができない。そして、太陽風が地球の磁場を圧縮し、その形を磁気圏と呼ばれる彗星型の空洞に変え、太陽と地球の磁場が混ざり合い、磁気圏内に複雑な流れができる。

空のオシロスコープ
オシロスコープの働きとオーロラの機構は似ているので、オシロスコープの働きを理解するとオーロラがどのようにして動くのかがわかりやすい。オシロスコープは、スイッチが入れられると電子（エレクトロン）のビームが発生する。この電子のビームがスクリーンに塗られている蛍光材にぶつかると発光して、スクリーン上に映像が現れる。オーロラの場合は、高エネルギー電子が気体の分子にぶつかり、上層大気に映像を映し出すのである。

電子は負の電気を帯びているため、磁石と同様に正の電気に引きつけられ、負の電気に反発される。従ってオシロスコープ内にある正負の電気を帯びたプレートを使って、電子のビームを一方に逸らせたり他方に逸らせたりすることができる。

オシロスコープ内の複雑な構造が円筒形のビームを作り出し、スクリーンの上に円形の映像を作る。オーロラ科学者は、それがオーロラ・オーバルを作るプロセスに似ていることを発見した。地球の電場、太陽風、地球の磁場が相互に作用して地球の上層大気にぶつかる高エネルギー電子を押したり引いたりし、カーテンのように揺れて見えるオーロラの動きを生み出すのである。