Осенью 1581 г. город Псков был осажден войсками польского короля Стефана Батория.
В осажденном городе не сегодня-завтра ждали приступа неприятельских войск. Напряженное ожидание ужасного кровопролития искало «чуда», и оно совершилось: в ночь на 28 августа старый кузнец Дорофей, живший в углу города близ Покровского монастыря, увидел, как на небе, влево от Мирожского монастыря, появился большой свет и столб, двигавшийся за городской стеной и освещающий ее, причем воображение полуслепого старца рассмотрело под этим светом богородицу и сонм святых, псковских покровителей: князя Довмонта, богатырский меч которого висел в соборе, Всеволода, Владимира, юродивого Микулу и др. Все они стояли на городской стене и при свете небесного сияния уговаривали богородицу заступиться за Псков…
В ту же ночь в стане Батория, за рекой Великой, в походной палатке, в войсковой канцелярии один из свидетелей похода записывает в дневнике: «Сегодня и в прежние ночи видны на небе знаки, как бы столбы, которые представляют подобие двух конных войск… Но дива тут нет никакого, а скорее какая-нибудь игра природы, испарения и пр.».
Явление, наблюдавшееся над Псковом в ночь накануне осады, было северным сиянием. В Пскове видели в нем чудо, а в стане Батория объясняли естественным путем, хотя в те времена еще не была известна действительная причина, вызывающая эти явления. Их боялись тогда не только во Пскове и вообще на Руси: в Западной Европе эти небесные огни тоже часто истолковывались, как признак грядущей войны.
Полярные сияния вызывали суеверный ужас своей игрой и разнообразием эффектов главным образом в умеренных широтах, где они вообще бывают видны не часто. Житель севера к ним более привычен. В Скандинавии и Финляндии их не боятся. Нашим «поморам», жителям Северного края, казалось, что это «ангелы играют на небесах». Предки Ломоносова хорошо знали это явление и умели различать отдельные его фазы, называя явление в целом «пазорями» или «сполохами.» Начало пазорей, когда на севере начнет как бы разливаться бледный белый свет, подобный Млечному Пути, называется «отбелью» или «белью». Следующий затем переход, когда «отбель» сначала принимает розовый оттенок, потом постепенно багровеет, называется «зори», «зорники». После «зорей» начинают раскидываться по небу млечные полосы — «лучи». Если явление продолжается, — лучи багровеют и постепенно превращаются в яркие, красные и других цветов радуги — «столбы». «Столбы» краснеют все более и более — «багрецы наливаются». «Столбы» сходятся и расходятся — «столбы играют». Когда слышится треск, — это называют «сполохами». Если столбы мерцают, то говорят «зори и столбы дышат». Так, по Мельникову-Печерскому у поморы изображают ход полярного сияния Но самым замечательным наблюдением, быть может, опередившим научное его открытие, является факт, подмеченный нашими поморами: «на пазорях матка дурит». Маткой архангельские моряки называют компас; по их наблюдениям магнитная стрелка компаса теряет свое спокойствие во время полярных сияний, и начинает «дурить» — делать беспорядочные движения.
Что же представляет собою полярное сияние и почему во время его вспышек содрогается магнитная стрелка? Еще гениальный Ломоносов, с детства ломавший голову над причинами этого явления, допускал электрическую природу полярных сияний. Но он думал, что оно вызывается трением снежных кристаллов, плавающих в атмосфере на большой высоте — «мерзлый пар среди зимы рождает пожар». Первым толчком к правильному объяснению северных сияний послужило предположение германского физика Гольдштейна, что Солнце испускает электрические лучи, подобные катодным, и этим объясняется таинственная связь между изменением в пятнах на Солнце и магнитными и электрическими колебаниями на Земле. Огни сияний как бы наглядно демонстрируют эту зависимость. Дальше мысли эти развивались в деталях, но сущность их осталась та же. В 1896 г. проф. Биркеланд опытным путем доказал, что это воззрение справедливо. Он поместил в огромной разрядной камере небольшой шарообразный электромагнит на пути пущенных в камеру катодных Лучей. Как только начинал действовать электромагнит, катодные лучи окружали шар двумя венцами света у ее полюсов.
В настоящее время изучением северных сияний усиленно занимается шведский ученый Штермер. Он фотографирует и кинематографирует их из разных пунктов, связанных телефоном, вследствие чего возможно определить форму сияний, их высоту и др. особенности. Оказалось, что обычная высота, на которой сияния наблюдаются, — 100 км, колеблясь от 80 до 200 км. Верхние же части сияний в некоторых случаях доходят до 1000 км. Полярные сияния имеют 27-дневную периодичность в зависимости от вращения Солнца вокруг оси. Через этот промежуток времени бывает обращена к Земле одна и та же группа пятен, с которой сияние связано. А так как пятнообразовательная деятельность на Солнце усиливается через 11 лет, то и сияния обладают 11-летней периодичностью.