Les teintes bleues et violettes des aurores australes sont produites par l'excitation des molécules d'azote.

Le phénomène des aurores polaires repose sur l'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre. Lorsque des particules chargées, principalement des électrons et des protons, entrent en collision avec les gaz de la haute atmosphère, elles transfèrent de l'énergie aux atomes. Ce processus d'excitation force les atomes à libérer des photons pour revenir à leur état stable.L'azote moléculaire (N2) est responsable des teintes bleues et violettes, mais il est beaucoup plus difficile à exciter que l'oxygène. Il nécessite des particules de haute énergie capables de pénétrer plus profondément dans l'atmosphère, entre 80 et 100 kilomètres d'altitude. À cette hauteur, la densité de l'air est plus élevée, ce qui augmente la fréquence des collisions.Les émissions bleues se produisent à une longueur d'onde de 427,8 nanomètres, tandis que le violet se situe vers 391,4 nanomètres. Ces couleurs sont des indicateurs d'une activité géomagnétique intense, souvent liée à des éjections de masse coronale (CME) massives. Selon la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), ces teintes sont plus fréquentes lors du maximum solaire, le pic du cycle de 11 ans du Soleil.Historiquement, les scientifiques comme Kristian Birkeland ont identifié dès le début du XXe siècle que ces lumières étaient liées à des courants électriques dans l'ionosphère. Aujourd'hui, les satellites de la NASA, tels que la mission THEMIS, confirment que la vitesse du vent solaire peut dépasser 800 kilomètres par seconde lors de ces événements. Cette vitesse extrême fournit l'énergie cinétique nécessaire pour briser les liaisons de l'azote et créer ces rares éclats violets.