Pada tahun 1913, Birkeland juga menjadi ilmuwan pertama yang memprediksi bahwa plasma tersebar di seluruh ruang angkasa. Ia meyakini bahwa angin matahari terdiri dari kombinasi ion positif dan elektron negatif. Pandangannya ini bahkan menjadi dasar pemahaman kita hari ini tentang ruang antarplanet.
Birkeland juga dikenal menyukai hal-hal di luar sains konvensional. Ia pernah bergabung dengan Perhimpunan Penelitian Psikis Norwegia pada tahun 1922, meski ia sendiri tidak pernah meninggalkan pendekatan ilmiahnya dalam memahami dunia. Ia juga dinominasikan sebanyak tujuh kali untuk menerima Hadiah Nobel, meskipun tak pernah memenangkannya.
Sayangnya, akhir hidupnya tragis. Birkeland kerap menggunakan obat tidur bernama Veronal, yang kala itu umum diresepkan. Namun, efek sampingnya membuatnya menjadi paranoid. Saat ia bepergian ke Jepang dan menginap di Hotel Seiyoken, ia ditemukan meninggal pada 15 Juni 1917 karena overdosis Veronal. Ia mengonsumsi 10 gram, jauh lebih tinggi dari dosis yang seharusnya hanya 0,5 gram.