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Les phénomènes auroraux prennent plusieurs teintes différentes, passant du vert au rose, au rouge et à l’indigo violet. L’étude spectrographique de la lumière émise montre la présence de l’oxygène atomique (raie verte à 557,7 nm entre 120 et 180 km d’altitude et doublet rouge à 630 et 636,4 nm au-dessus de 150 km d’altitude), de l’azote et de ses composés et de l’hydrogène (656,3 nm) lors des aurores à protons. Aux plus basses altitudes15, la couleur observée le plus fréquemment est le pourpre (altitudes de 90 à 100 km).