Redigerer Kristian Birkeland (avsnitt)

==== Teorien for nordlyset tar form ====
Birkeland og hans assistenter fikk snart bekreftet at nordlyset ikke berører bakken, men at de laveste delene kommer ned til rundt 100 km over bakken. De konstaterte dessuten at det ikke svir håret eller kroppsdeler, samt at det heller ikke forårsaker hodepine.<ref name="Jago50">[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 50.]]</ref> De bekreftet den gamle oppfatningen om at nordlyset er mest aktivt i lave temperaturer.<ref name="Jago36"/>

I lange perioder hadde de svært dårlig vær, slik at de ikke kunne gjøre noen observasjoner. Det ble dermed god tid for Birkeland til å studere resultatene de allerede hadde fått. Han satt oppe natt etter natt, og arbeidet med dette.<ref name="Jago5354">[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 53–54.]]</ref> Samtidig var de andre deltagerne i dårlig humør av å være innesperret i den mørke hytten dag etter dag.<ref name="Jago50"/> En ting de hadde klare observasjoner av, var at jordens magnetfeltet alltid ble tydelig forstyrret, samtidig med at det var nordlysaktivitet. Flere år tidligere hadde han fått en idé om at det var en sammenheng mellom solflekkaktivitet og nordlys. Han hadde publisert en artikkel med tittelen «Solpletter og Nordlys. Et bud fra Solen»<ref name="Jago5354"/> Imidlertid var det flere andre forskere som avviste dette fordi nordlys forekom uten solflekkaktivitet, og omvendt. Dessuten mente mange at elektriske partikler fra solen ikke kunne nå jorden over en så stor distanse.<ref name="Jago55">[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 55.]]</ref>

Birkeland og hans medhjelpere hadde feiret jul hos gruvedirektør Anders Quale nede i Kåfjord. Her hadde han sett på kraftstasjonen som var satt opp, og ga elektrisk lys. Quale fortalte om utfordringen med elektriske brytere i forbindelse med elektrisitetsproduksjon, spesielt ulykker når bryterne skulle bryte store strømmer.<ref>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side 44.]]</ref><ref name="EgBu101102">[[#EgBu|Egeland og Burke: ''The First Space Scientist'' side 101–102.]]</ref>

Birkeland tenkte på kraftstasjonen og på ting han hadde lest, til han ble helt utmattet i stormnettene i januar. Plutselig en kveld slo en tanke ned i hodet hans, og han ble overbevist om at hans opprinnelige tanke var riktig: Nordlyset dannes ved at elektroner slynges ut fra solen som konsentrerte stråler i tilfeldige retninger. Det er dette som kalles [[katodestråle]]r. Disse treffer av og til jordens magnetfelter, og følger dens feltlinjer mot nord. Her kommer elektronstrømmene ned i lavere deler av [[Troposfæren|atmosfæren]] hvor de kolliderer med atomer. Energien fra kollisjonene skaper [[Emisjon (fysikk)|lysemisjon]], altså nordlys. Dette forklarer også hvorfor jordens magnetfelt blir forstyrret: Forstyrrelsene skjer ved at elektronene, som kommer i stor hastighet, skaper egne magnetfelt som påvirker jordmagnetismen. At katodestrålene fra solen sendes ut som konsentrerte stråler, forklarer også hvorfor det kan være solflekkaktivitet uten at det er nordlys: Ofte vil slike katodestråler fare ut i verdensrommet uten å treffe jorden.<ref>[[#Jago|Jago: ''Nordlysets gåte'' side  56.]]</ref>