Se dovessi guardare il nostro pianeta, per esempio, da una stazione spaziale in orbita attorno alla Terra, potresti intravedere un bagliore rosso brillante che si libra appena sopra i limiti superiori dell'atmosfera. Mentre questo display colorato come visto in un video catturato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale può sembrare simile a un'aurora, in realtà è un fenomeno chiamato "bagliore d'aria" che segna i confini della nostra atmosfera.
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Airglow fu scoperto per la prima volta nel 1868 dal fisico svedese Anders Ångström. Ångström era affascinato dall'aurora boreale, ma si rese conto che mentre le aurore si verificano in brevi e brillanti getti, l'atmosfera superiore della Terra è costantemente luminosa. Il più delle volte si verifica a circa 60 miglia sopra la superficie terrestre, il bagliore d'aria si verifica quando le particelle nell'atmosfera superiore interagiscono con la luce solare e la radiazione solare, scrive Jason Samenow per il Washington Post . Quando queste particelle vengono eccitate, producono fotoni, creando uno strato di luce al limite dell'atmosfera.
A differenza di un'aurora, che è causata da elettroni che interagiscono con il campo magnetico terrestre più vicino ai poli nord e sud, il bagliore d'aria viene solitamente creato da una reazione chimica. Tecnicamente ci sono tre diverse fasi per la bagliore dell'aria a seconda dell'ora del giorno, scrive Marshall Shepherd per Forbes . Innanzitutto, c'è il "bagliore del giorno", che è causato dalla luce solare che illumina l'atmosfera. Mentre questo è il tipo più luminoso di bagliore d'aria, è ancora abbastanza debole da essere soffocato dal sole e può essere rilevato solo attraverso l'imaging termico. Quindi, c'è "bagliore crepuscolare", che si presenta in una banda stretta mentre la faccia della Terra ruota lontano dal sole. Infine, c'è il "bagliore notturno", quando la radiazione solare provoca il degrado delle particelle di ossigeno e azoto nell'atmosfera superiore in un processo chiamato "chemiluminescenza", che produce un debole bagliore.
Mentre il bagliore d'aria crea un bellissimo display dal punto di vista della ISS, è molto più difficile vedere da terra. Secondo l'Osservatorio della Terra della NASA, il bagliore d'aria è circa un miliardo di volte più debole della luce solare. Tuttavia, è un fenomeno così persistente che in realtà contribuisce più luce al cielo notturno rispetto alla luce delle stelle, scrive Shepherd.
Anche se il bagliore d'aria si verifica continuamente, non è sempre uniforme. I satelliti che studiano l'atmosfera spesso osservano increspature e onde nel bagliore d'aria causate quando lo strato luminoso viene spostato dai modelli meteorologici. In effetti, questi disturbi sono talvolta usati per studiare i cambiamenti a lungo termine nell'atmosfera superiore, scrive Shepherd.
Alcuni di questi cambiamenti nel confine tra atmosfera e spazio esterno sono stati scoperti solo nell'ultimo decennio e gli scienziati non sono ancora sicuri di cosa li causi. Studiando le reazioni che creano il bagliore d'aria, gli scienziati sperano di saperne di più sulle forze che modellano i bordi dell'atmosfera del nostro pianeta.
