オーロラ現象そのものについては紀元前から知られており，多くの記録が残っています。初期のオ−ロラ研究で多くの注意を喚起したのは，天空のどの高さの現象なのかということでした。多くの研究者が挑戦したが，決着をつけたのはノルウエ−の物理学者C.ステルマ−だといわれています。彼は助手と二人で，数10ｋｍ離れた２地点(図1のA,B点)からオ−ロラカーテン下端の１点(図１のＤ点)を同時撮影し，オーロラカーテンの背景に写っている星座の位置がずれるのを利用し，三角測量の原理に基づいてオ−ロラの高さを推定したのです。４万枚にも及ぶ写真を丹念に調べ，高さを求めたと伝えられています。遠く離れたＡ，Ｂの２地点で同時に写真撮影するための連絡に，ノルウエ−の電話会社が全面的に協力したとも伝えられています。

　いくつものオーロラカーテンについて三角測量を重ねた結果，オ−ロラの下端は１００〜１０５kmとほぼ一定であることが確かめられたのです。　

 オーロラの上端についても測定されましたが，こちらはあまりはっきりせず，観測したオーロラによって約５００km〜１０００kmまでの違いがあることだけは確かめられました。図２にオーロラが発光している様子の概略を示しましたが，オーロラはスペースシャトルが飛行し，地球の周りを周回している人工衛星の高度と同じ電離層で起こる現象なのです。

　オーロラ光の一般的な傾向として，オ−ロラは下端から上方に向かって輝きを増し，約１１０ｋｍ〜１１５ｋｍの高さで最も明るくなり，それより上空では高さと共に明るさが減少していることも明らかになりました。

　オーロラの上端は，オ−ロラが活発になり明るさを増すと高くなるし，高感度の観測機器で観測すれば，上端はさらに高くなります。明るさや形が非常に激しく変動するオ−ロラの場合は，上端は１０００ｋｍを越えることもあると言われているように，オーロラの上端は特定できないと考えた方がよさそうです。

　図４に，「岩波ジュニア科学講座９，うずまく大気と海，岩波書店」より拝借した，大気組成の高度変化を示しました。空気の組成は窒素が約８０％で，酸素が２０％といわれますが，ある高さより上空になると，組成も組成比も高さによって違っているのです。