Luminiscencia nocturna (Airglow)

Vivimos en un planeta que está rodeado por una fina capa de gases que nos separa del espacio. La atmósfera.

Es cierto que sin atmósfera no podríamos vivir. Para llevar a cabo la mayoría de los procesos biológicos, los seres vivos, y en especial los seres humanos, necesitamos oxígeno. El oxígeno se encuentra en la atmósfera. Forma parte de su composición junto con otros gases como el nitrógeno, ozono, vapor de agua, dióxido de carbono y otros muchos gases en concentraciones menores. Sin embargo, en astronomía la atmósfera se considera un estorbo.

Por un lado la atmósfera se calienta durante el día y crea corrientes de aire. Ese aire genera inestabilidades y provoca que el paso de la luz de las estrellas a su través, en su camino hacia nuestros ojos o telescopios, titile. Ese ligero temblor que observamos en la estrella es molesto a la hora de observar, ya que hace que la estrella o el objeto en cuestión pierda definición.

La atmósfera también tiene una extensión. Tiene más de 100 km de altura, aunque la mitad de su masa – unos 5,1×10¹⁸ kg – se encuentra en los primeros 6 km de altura. Esta extensión hace que la luz que emitimos desde la tierra se disperse y genere uno de los mayores problemas con los que se encuentren los astrónomos: la contaminación lumínica.

Pero la atmósfera también nos proporciona algunos de los fenómenos nocturnos más bonitos que podemos observar. Uno de ellos, quizá el más conocido, son las auroras.

Sin embargo, existe otro fenómeno menos conocido y que, quizá por su baja intensidad y la contaminación lumínica, pocos han observado y disfrutado: la luminiscencia nocturna o airglow.

La luminiscencia nocturna hace que el cielo nunca esté completamente oscuro, aunque dependiendo de las condiciones, hay momentos en los que estará más o menos oscuro.

Durante el día, el sol calienta la atmósfera, es decir, calienta los gases que la componen. Los gases están formados por átomos y moléculas. La radiación del sol, transporta energía, en el rango de frecuencias del ultravioleta, y ésta incide sobre los átomos provocando una fotoionización. La fotoionización consiste simplemente en que un electrón del átomo recibe la energía suficiente como para que se separe del átomo, dejando el átomo ionizado. Por la noche, la radiación solar deja de incidir y los átomos ionizados y los electrones se recombinan. En la recombinación, se emite un fotón. Es decir, luz que que percibimos como luminiscencia nocturna.

La luz del sol no es la única radiación que puede generar esta ionización y posterior recombinación. La tierra está continuamente sujeta al impacto de rayos cósmicos. Los rayos cósmicos impactan contra los gases de la atmósfera e ionizan los átomos que los componen. Durante la recombinación se emite de nuevo un fotón, que contribuye a la luminiscencia nocturna.

Por último, existe otra manera de generar esta luminiscencia, por procesos químicos. Este proceso se conoce como quimioluminiscencia, en el que en ciertas reacciones químicas entre los gases de la atmósfera (por ejemplo, en la reacción del oxígeno y hidrógeno con un grupo hidroxilo) se emiten fotones de luz visible.

Los que vivimos en ciudades muy contaminadas lumínicamente no somos capaces de observar este fenómeno. Además debido a su baja intensidad, puede pasar desapercibido incluso en lugares muy poco iluminados. Una de las mejores maneras de observarlo es fotografiándolo, ya que podemos utilizar exposiciones largas para integrar la mayor cantidad de luz posible.

Si unimos cielos poco iluminados y buenas fotografías, estamos hablando de las Islas Canarias y de Daniel López (@cielodecanarias, El cielo de canarias) que además de ser un gran fotógrafo, realiza unos timelapses impresionantes, como el que pongo a continuación. La luminiscencia nocturna se puede apreciar como una luz en tonos verdes en el video. Os recomiendo que veáis el video en la oscuridad, a pantalla completa, con el volumen muy alto y ¡que lo disfrutéis!

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