Почему происходит северное сияние

Потомуже, почему и свечение неоновых и люминесцентных трубок. Сквозь разреженный газ пролетают частицы, выбивают из его атомов электроны, и газ ионизируется. При этом и излучается свет. А его яркость и цвет - зависят от вида этого газа, а также степени его разреженности.
Заряженные частицы постоянно испускаются Солнцем. Натыкаясь на магнитное поле Земли, они сворачивают с прямого пути и летят вокруг Земли, в сторону ближайшего из ее магнитных полюсов. Поэтому почти весь этот "дождь" из радиации, который в ином случае поливал бы Землю равномерно по всей ее дневной стороне - концентрируется в два локальных "ливня" над полюсами. Вот этот вертикально падающий поток заряженных частиц и вызывает ионизацию воздуха в верхних слоях, где он достаточно разрежен. Поэтому полярное сияние выглядит как вертикально свисающие занавески, и ведет себя так, будто их колышет ветер.