Еще Михаил Васильевич Ломоносов вы­сказал правильное предположение, что небес­ные сполохи (так называют полярные сияния жители Севера - поморы) в своей основе име­ют электрическую природу. Для подтверждения своих догадок ученый производил много­численные эксперименты.

Он брал стеклян­ный шар, выкачивал воздух и пропускал че­рез него электрические заряды. «Возбужден­ная Электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают, и в то же почти время новые на их места выскакивают, так что беспрерывное блистание быть кажет­ся...», - писал М. В. Ломоносов, наблюдая в миниатюре копию небесных явлений. И он де­лает необыкновенно смелый для того времени вывод: «...весьма вероятно, что северные сия­ния рождаются от происшедшей на воздухе электрической силы... »

Ученые, продолжившие эксперименты Ло­моносова, заполняли полые трубки азотом, водородом, аргоном, неоном и другими разре­женными газами и пропускали через них эле­ктрический ток. Оказалось, что каждый газ светится по-разному: неон давал красное све­чение, аргон - голубое. В результате было на­учно доказано: полярные сияния в своей ос­нове действительно имеют электрическую природу.

Затем было установлено, что сияние проис­ходит при свечении разреженных Газов в верхней части атмосферы, называемой ионо­сферой. И возникает оно на высоте 80 кило­метров от поверхности земли, а в отдельных случаях удалено от нас на тысячу и более ки­лометров.

И еще было замечено, что это явление тесно связано с активной деятельностью Солнца. Когда на светиле происходят взрывы, в атмо­сферу нашей планеты с большой скоростью вторгаются мощные потоки заряженных час­тиц. Они бомбардируют частицы разрежен­ных газов, входящих в состав ионосферы, и заставляют их светиться.

Если на светящейся поверхности Солнца - фотосфере — появляется особенно много пя­тен (это происходит периодически, примерно через каждые одиннадцать лет), то полярные сияния возникают чаще и охватывают обшир­ные пространства небесного свода. В это время их иногда наблюдают жители Санкт-Петербурга, Москвы и даже южных районов - Ин­дии, Египта и других стран.