何谓极光？
地球上绚丽多彩的极光
极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，其主要是由于太阳带电粒子流进入地球磁场，其主要发生在具有磁场的行星上的高纬度区域。地球上的极光带一般为经度上距离地磁极10°至20°，纬度宽约3°至6°的区域，通常出现在北极和南极附近的高纬度地区，夜间出现的灿烂美丽的光辉。地球上的极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。
极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空，一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。
挪威大峡湾上空的极光
现代物理学对极光产生原理有详细描述，地球上的极光是由于来自磁层和太阳风的带电高能粒子被地磁场导引带进地球大气层，并与高层大气（热层）中的原子碰撞造成的发光现象。极光不只在地球上出现，太阳系内的其它一些具有磁场的行星上也有极光。
地球的极光主要有红、绿二色是因为在热成层的氮和氧原子被电子激发，分别发出红色和绿色光。在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光，经常出现的地方是在南北纬度67度附近的两个环带状区域内，阿拉斯加的费尔班克斯一年之中有超过200天的极光现象，被称为“北极光首都”。而冰岛由于整个国家都在极光带上，也是北半球受欢迎的观测极光地点。南极光与北极光是同时变化的（可视为北极光的镜像）。在高纬度的南美洲、澳大利亚、新西兰和南极洲可以看见南极光。
绿色极光
红色极光
国际空间站拍摄的南极光，黄绿光最常见，由外层稀薄大气中被激发的钠和氧发出
黄绿色极光
木星极光与地球一样，极光也会发生在其它行星上，并出现在磁极的附近。木星和土星这两颗行星都有比地球更强的磁场（木星在赤道的磁场强度是4.3高斯，相较之下地球只有0.3高斯），而且两者也都有强大的辐射带。
直到2016年人类才第一次看到太阳系中另一颗行星的极光——木星极光。哈伯太空望远镜也很清楚的看见这两颗行星的极光。
木星的极光
在巨大气体行星上的极光看起来与地球的相似，也是由太阳风提供能量，木星的卫星，特别是埃欧，更是木星极光的能量来源，这些电流是沿着场线（场准直电流）涌生出的，并由于卫星绕着行星公转的相对运动，引起的发电机机制。强烈的太阳风暴也会让木星上的极光变得比平时强，但是木星上的极光与地球的不一样，造成这样的原因是木星上的极光并不是全部来自太阳风，故木星极光永远都不会停止。
根据钱德拉X射线天文台的研究表明，实际上大部分的极光都是以X射线的形式发出的，但人眼无法看见，X射线极光甚至比我们整个地球都还要大。使用哈伯太空望远镜也在埃欧、欧罗巴和甘尼米德上观测到极光，当木星磁气圈的等离子撞击到它们稀薄的大气层时，就会产生极光。
朱诺轨道飞行器和钱德拉太空望远镜拍摄
木星上极光为啥比地球上的要强？与地球不同，地球极光根据太阳风的强弱而变化，木星上的极光却永远不会停止！尽管强烈的太阳风暴会导致木星极光比正常强，但木星上的极光不是纯粹的来自太阳风。
木星的自转速度非常快。在木星里面可以放下1321个地球，当其以每10小时就绕其轴自转一圈时，强大的磁场也以此速度疯狂旋转，产生惊人的电量，在木星上极点甚至产生大约1000万伏特的电力。这个跟地球的磁场差不多一样，当带电区域跟附近所有粒子相互产生作用的时候，就会把它们拉入巨大的电压风暴中。而当这些粒子被猛烈地拖向行星表面的时候，电子就会被从粒子中剥离出来。当这些粒子的电子被剥离然后再被重新吸引回来的时候，导致在极点周围发射出了几乎恒定的X射线。
木星的极光为什么会在木星的两极更亮、更有活力，而导致这些神秘极地极光中的大部分的驱动因素迄今仍未被识别。
与地球一样，木星的磁场将带电粒子引入其大气层，在其两极附近形成明亮的极光。然而，木星发出极光的亮度和多样性超过了我们星球上产生的极光。特别令人感兴趣的是比主极光更接近两极的发射斑块，这一特征在木星上看起来比在地球或土星上强得多。
极地地区的排放可能是短暂的，持续几分钟，有时甚至只有几秒钟。极地极光区可进一步分为三种形态：最小发射的“暗”区、强烈发射的“活跃”区，以及在最高纬度的湍流发射“漩涡”区。
美国宇航局的朱诺号航天器已经探测到可以解释主要发射的向下粒子通量。然而，尚未发现这种通量可以解释大部分极地排放，尤其是来自漩涡区域的排放。大师等。提出了一种朱诺尚未观察到的机制：磁重联发生在木星云顶上方不远处。
科学家通过一维磁流体动力学建模，以跟踪木星极点附近单个磁力线的演变，模拟了从行星大气层顶部开始并从该点延伸 2 个木星半径的区域。该区域完全位于任何现存的航天器观测之下。
穿过等离子体的波从上方进入模型域，由行星磁层中更远的相互作用产生。这些波的传播具有使理想化的磁场线从完全垂直的位置偏转的效果。这是一个很小的影响，大约为 0.01°，但它可能足以启动相邻磁力线之间的磁重联事件。
在重新连接期间，相邻的场线断裂并以更有利的配置重新组合。这个过程释放存储在场内的能量，这些能量被附近带电粒子的加速带走，进入木星大气，沉降后产生太阳系内最强极光，并释放大量能量。作者认为向下传播的高能电子可能是木星极光漩涡区域的来源。
由于磁场较弱，科学家认为这种效应在地球或土星上并不重要，然而，木星的磁场较地球磁场强了一个数量级以上，重联率大约增加了该值的平方。这一研究结果进一步证明：木星有强烈的极光，而地球和土星则没有。
