الشفق القطبي ظاهرة ضوئية تظهر أحيانًا في السماء قرب القطبين الشمالي والجنوبي، وتتخذ ألوانًا متعددة مثل الأخضر والأزرق والأحمر. تنشأ الأضواء عندما تطلق الشمس ذرات مشحونة كهربائيًا، فتجعل الغازات الموجودة في الطبقات العليا من الجو القطبي تتوهج بألوان تشبه ألوان قوس قزح. تحدث ظاهرة الشفق القطبي في كواكب أخرى غير الأرض، ومنها زحل والمشتري. تختلف أشكال الظاهرة وخصائصها في تلك الكواكب عن نظيرتها الأرضية بسبب اختلاف اتجاهات القطبين وطبيعة المجال المغناطيسي لكل كوكب، إذ تتأثر الأضواء الناتجة بتفاعل الجزيئات مع الغازات في الغلاف الجوي. تُعد آيسلندا والنرويج وكندا وفنلندا وشمال السويد من أبرز المناطق المناسبة لمشاهدة الشفق القطبي بوضوح. تظهر الأضواء في أوقات مختلفة من السنة، وترتبط مشاهدتها بالمناطق القريبة من القطبين، حيث يكون المجال المغناطيسي أضعف من مناطق أخرى، بما يسمح بتفاعل الجزيئات المكهربة مع غازات الغلاف الجوي. بدأ عالم الرياضيات النرويجي كارل ستورمر مسيرته الأكاديمية بابتكار صيغ تتعلق بالعدد باي، ثم صار مرجعا بارزا في دراسة الشفق القطبي وحركة الجسيمات المشحونة في المجال المغناطيسي للأرض. جمع بين الحساب النظري والرصد الفوتوغرافي لفهم مسارات الظاهرة في الغلاف الجوي. تختص عين الكلب بالإحساس بالضوء أكثر من تمييز الألوان، إذ لا ترى الكلاب الألوان بالطريقة التي يراها الإنسان، بل تميز غالبًا درجات الأصفر والأخضر والأزرق. وتبدو الأشياء الخضراء للكلب رمادية، بينما تظهر الأشياء الحمراء باللون الأصفر، بسبب محدودية نطاق الألوان الذي تدركه عينه مقارنة بالإنسان.