Zorza polarna polarna to zjawisko emisji promieniowania elektromagnetycznego ze wzbudzonych w wysokiej atmosferze cząsteczek i atomów tlenu oraz azotu. Wzbudzenie następuje wskutek zderzeń z wysokoenergetycznymi cząstkami wiatru słonecznego, głównie protonami. Pole magnetyczne Ziemi odchyla je tak, że wpadają w górne warstwy atmosfery głównie w pobliżu biegunów, stąd zjawisko jest widziane w wysokich szerokościach geograficznych i nosi nazwę zorzy polarnej. Pojedyncze atomy tlenu spotyka się najwyżej, ich wzbudzenie powoduje emisję światła czerwonego. Wzbudzone cząsteczki azotu świecą na niebiesko, a tlenu na zielono.

Pod koniec XIX wieku norweski fizyk Kristiann Birkeland wykonał laboratoryjny model zorzy polarnej używając:

• zbiornika próżniowego dla odtworzenia warunków w górnej atmosferze,
• magnesu imitującego ziemskie pole magnetyczne,
• wiązki promieni katodowych – elektronów – zamiast naładowanych cząstek  wiatru słonecznego.

Podobne współczesne demonstratory zorzy polarnej zbudowano w wielu ośrodkach, można o nich przeczytać (po angielsku) np. tu.