Το Βόρειο Σέλας είναι φυσικό φως στον ουρανό που εντοπίζεται σε πολικές περιοχές και προκαλείται από τη σύγκρουση φορτισμένων σωματιδίων που κατευθύνονται από τα μαγνητικά πεδία της γης:

Η ερμηνεία του φαινομένου

Το σέλας δημιουργείται από ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία, παγιδευμένα από το γεωμαγνητικό πεδίο, κινούνται ελικοειδώς κατά μήκος των δυναμικών του γραμμών και πλησιάζουν την ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, όπου συγκρούονται με άτομα και μόρια αζώτου και οξυγόνου και τα διεγείρουν ενεργειακά. Τα διεγερμένα άτομα και μόρια, για να επανέλθουν στην αρχική, σταθερότερη κατάσταση ενεργειακής ισορροπίας, εκπέμπουν την περίσσεια ενέργειας υπό τη μορφή ορατής ακτινοβολίας.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα η ερμηνεία του φαινομένου παρουσίαζε δυσκολίες, ιδιαίτερα όσον αφορά στο σχηματισμό του. Η πρώτη μερική εξήγηση δόθηκε όταν παρατηρήθηκε συσχετισμός με την περιοδικότητα της ηλιακής δράσης. Αποδείχθηκε δηλαδή ότι οι μεταβολές του ενδεκαετούς ηλιακού κύκλου συμπίπτουν με τις εμφανίσεις του φαινομένου. Όταν αργότερα έγινε δυνατή η μελέτη του Ήλιου με τη βοήθεια του φασματοσκοπίου, διαπιστώθηκε ότι ένα πολικό σέλας εμφανίζεται πάντα μετά την πάροδο πολλών ωρών από μια ηλιακή έκρηξη. Η αιτία του φαινομένου λοιπόν αναζητήθηκε στην ηλιακή ακτινοβολία.

Ωστόσο, επειδή το ηλιακό φως χρειάζεται πολύ μικρό χρονικό διάστημα για να διανύσει την απόσταση Ηλίου-Γης, η έρευνα στράφηκε στις ατομικές ακτινοβολίες των σωματιδίων που εκτοξεύονται από τον Ήλιο με μικρότερη ταχύτητα, κάνοντας περίπου δύο μέρες για να φτάσουν στη Γη. Παρέμενε όμως το ερώτημα γιατί αυτά τα φωτεινά φαινόμενα εμφανίζονται μόνο στους πόλους και όχι ομοιόμορφα σε όλη τη γήινη επιφάνεια. Η παρατήρηση αυτή οδήγησε τελικά στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για ηλεκτρικά φορτισμένα ιόντα (κυρίως πρωτόνια) και ηλεκτρόνια που έλκονται από το γήινο μαγνητικό πεδίο, το οποίο είναι εντονότερο στους πόλους.

Ταυτόχρονα φαινόμενα με το σέλας, και της ίδιας βασικής αιτιολογίας με αυτό, είναι οι μαγνητικές καταιγίδες και οι ιονοσφαιρικές διαταραχές της Γης.

Εμφάνιση

Παρατηρείται σε δύο ζώνες στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο (βόρειο και νότιο σέλας) μεταξύ γεωγραφικών πλατών 75ο έως 60ο και σπανίως σε μικρότερα πλάτη.

Ένα πολικό σέλας μπορεί να φαίνεται σε μας σαν μια κουρτίνα που απλώνεται στον ουρανό, αλλά η αλήθεια είναι ότι από τη Γη βλέπουμε μόνο ένα μικρό τμήμα του.

Από το διάστημα φαίνεται σαν ένα δαχτυλίδι κεντραρισμένο και μετακινούμενο γύρω και πάνω από τους πόλους. Κατά τη διάρκεια της εμφάνισης του τέτοια δαχτυλίδια δημιουργούνται ταυτόχρονα γύρω από το Βόρειο και το Νότιο Πόλο και το μεγαλύτερο τμήμα τους βρίσκεται πάνω από τη σκοτεινή πλευρά της Γης (για αυτό οι καλύτερες ώρες για παρατήρηση είναι μεταξύ 10 μ.μ. - 3 π.μ.).

Το μέγεθός τους ποικίλλει σημαντικά. Μια μεγάλη ηλιακή έκρηξη προκαλεί ένα πιο "παχύ" δαχτυλίδι, που γίνεται ορατό και σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, γεγονός πάντως ιδιαίτερα σπάνιο.

Μια άλλη ενδιαφέρουσα πτυχή του φαινομένου αφορά στα χρώματα που παρατηρούνται.Εκτός από χρώμα, όμως, το βόρειο σέλας έχει και ήχο! 'Η τουλάχιστον έτσι διατείνονται αρκετοί παρατηρητές του. Μέχρι τώρα πάντως οι επιστημονικές απόπειρες καταγραφής ήχου απέτυχαν να το αποδείξουν. Πώς όμως να αγνοήσει κάποιος τις ατέλειωτες μαρτυρίες, που πάνε αιώνες πίσω;

Δύο είδη ήχων έχουν αναφερθεί να συνοδεύουν το βόρειο σέλας. Ο πρώτος μοιάζει με θρόισμα που μεταβάλλεται με την κίνησή του, ενώ ο δεύτερος θυμίζει τον ήχο που παράγει ο στατικός ηλεκτρισμός.Σε ένα πολύ ήσυχο περιβάλλον, όπου δεν υπάρχουν ακουστικά ερεθίσματα, ο εγκέφαλος επεξεργάζεται αυτές τις ελάχιστες "διαρροές".  Αυτή η εξήγηση δοκιμάστηκε πειραματικά από κάποιους ερευνητές, οι οποίοι καλύπτοντας τα μάτια τους παρατηρούσαν ότι έπαυε και ο ήχος. Όσον αφορά στο δεύτερο είδος ήχου, ίσως να παράγεται από τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία που σχετίζονται με το πολικό σέλας. Ακόμα όμως δεν έχει δοθεί κάποια ικανοποιητική επιστημονική απάντηση.

Η μορφή του σέλαος μπορεί να παρομοιαστεί με λαμπρές χρωματιστές ουράνιες κουρτίνες ή αεικίνητα φλογισμένα ουράνια ερπετά. Υπάρχουν αρχαιότατοι κινεζικοί μύθοι που ερμηνεύονται σαν περιγραφές του σέλαος, όπως επίσης και αντίστοιχες αναφορές στη Θεογονία του Ησίοδου και στην Παλαιά Διαθήκη (π.χ., το όραμα του Ιεζεκιήλ). Ωστόσο, οι πρώτες μη μυθικές, μη θρησκευτικές περιγραφές σέλαος έγιναν από τους Έλληνες φυσικούς φιλοσόφους Αναξιμένη και Ξενοφάνη τον 6ο αιώνα π.Χ