Aurora polar
Aurora polar (o aurora polaris) es un fenómeno en forma de luminiscencia que se presenta en el cielo nocturno, generalmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras zonas del mundo durante breves períodos. En el hemisferio sur es conocida como aurora austral y en el hemisferio norte como aurora boreal (de Aurora, la diosa romana del amanecer, la palabra latina "Auster", que significa sur, y la palabra griega "Bóreas", que significa norte).
Terrella
Simuló este efecto utilizando una "terrella", es decir, una esfera en un tanque de vacío sobre la que lanzó rayos catódicos (más tarde identificados como electrones) que de hecho produjeron un fulgor en las zonas alrededor de los polos de la "terrella". Debido al gas residual en el tanque de vacío, el fulgor también aparecía en el camino de las partículas. Ni el propio Birkeland ni su asociado Carl Størmer (quién calculó tales trayactorias) podían entender por qué la aurora polar real evita el área alrededor de los polos. Actualmente se sabe que esto está relacionado con el origen de los electrones que causan las auroras, situadas de hecho dentro de la magnetosfera de Tierra, la región espacial controlada por el magnetismo de la Tierra. Birkeland creyó que los electrones provenían del Sol, dado que se sabía que la profusión de auroras estaba asociada con el grado de actividad de las manchas solares.