Полярные сияния возникают в приполярных областях нашей планеты, когда её магнитное поле, которое имеет форму диполя, возмущается солнечной активностью - солнечным ветром или выбросами массы, идущими от Солнца. На Земле полярные сияния наблюдаются регулярно, зарегистрированы они также на Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне. Данное природное явление характерно, как и на Земле, для околополярных широт этих планет. На Земле сияние происходит на высоте 80-400 км от поверхности. Заряженные частицы солнечного ветра движутся к планете вдоль силовых линий магнитного поля из расположенного в окрестностях планеты плазменного слоя. Из космоса проекция плазменного слоя на поверхность Земли имеет форму колец, окружающих южный и северный магнитные полюсы планеты. С Земли полярное сияние наблюдается в виде подвижных дуг, полос, лучей, корон или занавесей.

Полярные сияния и магнитное поле Земли – явления связанные. Если бы не было магнитного поля, не было бы и полярных сияний. Поэтому экспонаты Лунариума, моделирующие эти явления, находятся рядом. Экспонат «Магнитное поле Земли» состоит из глобуса Земли, внутри которого находится стержневой постоянный магнит (красно-синий шар), окружённый панелью с магнитными стрелками. Нужно медленно повернуть рукоятку на столе таким образом, чтобы полушария магнита поменялись местами. Любое незначительное смещение его полюсов (как и на Земле!) меняет рисунок силовых линий магнитного поля, и магнитные стрелки меняют своё направление. Обратите внимание на положение стрелок, когда магнит повернут на 90 градусов и на 180 градусов. Экспонат «Полярные сияния» представляет собой закрытый стеклянный цилиндр длиной 25 см и диаметром 15 см, в котором установлены два круглых электрода разного диаметра, имитирующие Солнце и Землю. В цилиндр закачен инертный газ. При подаче тока на электроды газ ионизируется и начинает светиться в форме кольца над электродом «Земля», как при полярных сияниях.