Monday, July 21, 2014

Pijaran Udara atau Airglow

Langit malam kita sebenarnya tidak benar-benar gelap. Mereka bercahaya lembut dan indah. Cahaya di udara atau Pijaran udara (airglow) ini merupakan emisi cahaya yang sangat lemah oleh atmosfer bumi. Pertama kali terlihat pada tahun 1868 oleh Anders Ångström.




Kemiripan airglow dengan aurora adalah kebetulan. Keduanya tercipta di sekitar ketinggian yang sama sekitar 100 km dan melibatkan eksitasi atom dan molekul oksigen. Tapi mekanisme yang berbeda menggoda mereka untuk bersinar.

Aurora mendapatkan cahaya mereka dari elektron dan proton berkecepatan tinggi dalam angin matahari yang membombardir atom dan molekul oksigen dan nitrogen. Setelah elektron yang tereksitasi dalam atom-atom kembali ke keadaan awal mereka, mereka memancarkan foton cahaya hijau dan merah yang membuat tirai warna-warni cahaya di utara dan selatan bumi.



Sedangkan pijaran udara atau Airglow ini muncul dari jenis eksitasi yang berbeda. Sinar ultraviolet dari matahari siang hari mengionisasi atau menendang elektron dari atom dan molekul oksigen dan nitrogen; pada malam hari elektron bergabung kembali dengan atom tuan rumah mereka, melepaskan energi sebagai cahaya yang berwarna berbeda-beda termasuk hijau, merah, kuning dan biru. Emisi paling terang, yang bertanggung jawab untuk menciptakan garis-garis hijau yang terlihat dari tanah dan orbit, berasal dari atom oksigen tereksitasi dan memancarkan cahaya pada panjang gelombang 588 nanometer, yaitu warna di bagian tengah antara spektrum kuning-hijau cahaya tampak.

Cahaya hijau dari atom oksigen tereksitasi mendominasi cahaya airglow. Atom-atom ini berada di ketinggian sekitar 100 km di termosfer. Cahaya merah yang lemah berasal dari atom oksigen yang lebih diatas. Atom natrium, radikal hidroksil (OH) dan molekul oksigen menambahkan pelengkap mereka sendiri ke cahaya airglow.

Oksigen yang tereksitasi di ketinggian yang lebih tinggi menciptakan lapisan airglow berwarna merah samar. Sodium tereksitasi membentuk lapisan kuning di 92 km. Airglow paling terang terang terjadi pada siang hari tapi tak terlihat karena tetap kalah terang dengan sinar matahari

Warna lainnya dari airglow
* Merah - Dari Atom oksigen tereksitasi yang berada jauh lebih tinggi di 150-300 km memancarkan cahaya pada keadaan energi yang berbeda. Eksitasi radikal hidroksil -OH mengeluarkan cahaya merah tua dalam proses yang disebut chemoluminescence ketika mereka bereaksi dengan oksigen dan nitrogen. Reaksi chemoluminescent lain terjadi ketika molekul oksigen dan nitrogen yang pecah terpisah oleh sinar ultraviolet yang tinggi di atmosfer dan bergabung kembali untuk membentuk oksida nitrat (NO).

* Kuning - Dari atom natrium yang berada di ketinggian sekitar 92 km tinggi. Sodium berasal dari pecahan dan penguapan mineral dalam meteoroid saat mereka terbakar di atmosfer.

* Blue - emisi lemah dari molekul oksigen tereksitasi diketinggian sekitar 95 km tinggi.

Pijaran udara ini menjadi salah satu faktor penyebab keterbatasan sensitivitas teleskop berbasis bumi. Bahkan pada observatorium bumi yang terbaik sekalipun, pijaran udara ini juga membatasi sensitivitas teleskop pada gelombang cahaya tampak. Karena alasan ini, teleskop ruang angkasa seperti teleskop ruang angkasa Hubble dapat melihat lebih banyak objek-obyek samar dibandingkan dengan teleskop bumi pada gelombang cahaya tampak.

Pijaran udara yang terlihat dari bumi

Pijaran udara di malam hari mungkin cukup terang untuk dilihat oleh pengamat, dan umumnya berwarna kehijauan. Meskipun emisi pijaran udara sangat seragam di atmosfer, bagi pengamat di lapangan ia akan tampak paling terang sekitar 10 derajat di atas cakrawala, karena semakin rendah seseorang melihat semakin dalam atmosfer yang dapat terlihat. Namun pada tingkat yang sangat rendah, hilangnya atmosfer mengurangi tingkat keterangan dari pijaran udara tersebut.

 Bimasakti dan Airglow (warna hijau)

Tingkat keterangan langit biasanya disebut dalam satuan besar astronomis per detik busur persegi dari langit.

Setelah badai raksasa di atas Bangladesh pada akhir April, lingkaran ombak raksasa dari airglow udara bercahaya muncul di atas Tibet, China, seperti yang digambarkan di atas. Pola yang tidak biasa tersebut dibuat oleh gelombang gravitasi atmosfer, gelombang dari tekanan udara yang berselang-seling yang dapat tumbuh di ketinggian saat udara menipis, dalam hal ini di ketinggian sekitar 90 kilometer. Tidak seperti aurora yang disebabkan oleh tabrakan partikel bermuatan energik dan terlihat di lintang tinggi, airglow disebabkan karena chemiluminescence, produksi cahaya dalam reaksi kimia. Lebih sering terlihat di dekat cakrawala, airglow menjaga langit malam dari kondisi yang menjadi benar-benar gelap.


video


Baca Juga:







Popular Posts