Airglow là gì: vì sao khí quyển vẫn có thể phát sáng khi không có cực quang?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Airglow, thường gọi là khí huy, là ánh sáng yếu do các quá trình vật lý và hóa học trong khí quyển cao phát ra sau khi khí nhận năng lượng, chủ yếu từ bức xạ Mặt Trời. Bởi vậy, không phải mọi dải sáng xanh hoặc đỏ trên ảnh Trái Đất ban đêm đều là cực quang.
Năng lượng ban ngày chưa biến mất ngay lúc hoàng hôn
Bức xạ Mặt Trời có thể làm các nguyên tử, phân tử nhận năng lượng hoặc bị ion hóa. Khi trạng thái kích thích giải phóng năng lượng, hay khi ion và electron tái hợp qua những quá trình phù hợp, ánh sáng có thể được phát ra.
Một số chuỗi phản ứng tiếp tục sau khi vị trí quan sát đã vào đêm. Mặt Trời khuất khỏi chân trời không có nghĩa mọi quá trình trao đổi năng lượng trong khí quyển dừng đồng thời.
Không nên hình dung chỉ có một loại nguyên tử giữ ánh sáng trong một chiếc hộp rồi mở ra ban đêm. Có nhiều kênh phát xạ với thời gian và điều kiện khác nhau.
Cùng phát sáng nhưng khác đường nhận năng lượng
Cực quang liên quan dòng hạt năng lượng tương tác với khí, có phân bố gắn mạnh với môi trường từ trường. Khí huy được nuôi dưỡng bởi bức xạ Mặt Trời thường ngày và các quá trình khí quyển liên quan, xuất hiện rộng hơn chứ không chỉ quanh hai cực.
Màu có thể gợi thông tin về thành phần và trạng thái phát xạ, nhưng màu đơn lẻ không đủ xác định cơ chế. Hai hiện tượng có một số màu giống nhau vẫn có thể nhận năng lượng theo những con đường khác nhau.
Ảnh đẹp cũng là một phép đo
Máy ảnh nhạy và cách ghi phù hợp có thể làm lộ các lớp khí huy rất khó thấy bằng mắt. Khi nhìn sát đường viền Trái Đất từ không gian, đường nhìn còn đi qua một đoạn dài của lớp khí phát sáng.
Các cấu trúc gợn hoặc dải trong ánh sáng có thể cung cấp thông tin về trạng thái và chuyển động khí quyển. Nhà nghiên cứu không chỉ dùng chúng làm hình nền: cần chọn bước sóng, phân biệt nguồn khác và dùng mô hình để diễn giải.
Hiểu lầm: không có Mặt Trời trước mắt thì mọi ánh sáng trong trời đêm phải đến từ sao. Khí ngay quanh Trái Đất cũng có thể là nguồn phát xạ yếu.
Ghi nhớ: khí nhận năng lượng, trạng thái và thành phần thay đổi, các quá trình hồi phục phát photon; ánh sáng ấy giúp thăm dò khí quyển cao.
Đọc thêm
- Cực quang có màu từ đâu, vì sao thường xuất hiện gần hai cực?
- Gió Mặt Trời là gió không khí hay một dòng hạt tích điện?