Birkeland observe également des perturbations magnétiques liées à une aurore polaire, lui suggérant que des « orages magnétiques polaires » localisés existent dans la zone aurorale. Des aurores polaires ont également été détectées sur Vénus, Uranus et Neptune. La luminosité peut considérablement varier, de sorte que le phénomène peut durer de quelques minutes à plusieurs heures.
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L’aurore polaire due à l’éruption solaire de 1859 est « descendue » jusqu’à Honolulu et jusqu’à Singapour en septembre 1909 atteignant ainsi l’équateur terrestre. En octobre et novembre 2003, une aurore boréale a pu être observée dans le sud de l’Europe. Un phénomène d’ampleur exceptionnelle s’est produit le 24 octobre 2014, visible en Amérique du Nord et en Europe du Nord. Les régions les plus concernées par ce phénomène restent le Groenland, l’Alaska, l’Antarctique, le nord du Canada, l’Islande, la Norvège, www.auroral.ca la Suède, la Finlande, ainsi que dans les îles Shetlands au nord du Royaume-Uni.
Il est très uncommon d’observer des aurores à des latitudes magnétiques inférieures à 50 degrés. Cela se produit seulement pendant la période d’activité solaire maximale du cycle de eleven ans, lors des éruptions solaires les plus importantes. 1741 Olof Hiorter et Anders Celsius notent qu’une aurore polaire s’accompagne d’une perturbation de l’aiguille magnétique d’une boussole.