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Mise à jour 22 novembre 2023

Airglow spectaculaire en France

Airglow en Dordogne (Chateau de Losse, France) par Julien Looten

Image : La voie Lactée photographiée par Julien Loteen le 21 janvier 2023 au pied du Château de Losse (Dordogne, France).
Ce ciel inhabituel au dessus du Chateau montre un spectaculaire airglow.
L'aspect incurvé de notre Voie Lactée est dû au grand angle de l’objectif de l'appareil photo.
Dans l'arc de la Voie lactée en bas à gauche au dessus des arbres, on remarque Sirius, l'étoile blanche et brillante. Au dessus du Château, on voit la tâche bleue de l'amas d'étoiles des Pléiades. Au dessus des Pléiades à droite, la nébuleuse rouge de Californie. La planète Mars est à gauche de la nébuleuse de Californie. Au dessus des cyprès à droite, la galaxie bleue d'Andromède. Crédit photo : Creative Commons Julien Looten.

Qu'est-ce que l'airglow ?

L'airglow est une faible lueur propagée par l'atmosphère de la Terre, la nuit. Cette faible lueur est principalement causée par la recombinaison d'atomes et de molécules excitées après avoir absorbé de l'énergie solaire pendant la journée.

Pendant la journée, l'atmosphère terrestre absorbe l'énergie solaire, en particulier dans les couches supérieures de l'atmosphère. Lorsque cette énergie solaire est absorbée, les atomes et les molécules (oxygène, azote) présents dans l'atmosphère deviennent excités, c'est-à-dire qu'ils acquièrent une énergie supplémentaire. Ce qui peut entraîner l'ionisation de certains atomes et molécules. L'ionisation se produit lorsque les électrons sont arrachés d'un atome, laissant ainsi un ion chargé positivement et un électron libre.

Pendant la nuit, lorsque l'apport direct d'énergie solaire n'est plus présent, ces particules excitées commencent à revenir à leur état énergétique normal. Les électrons libres peuvent se recombiner avec les ions pour former des atomes neutres ou des molécules. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons, laissant apparaitre un airglow coloré.

L'airglow est donc une lueur faible et diffuse qui peut être perceptible à certains endroits, loin de la pollution lumineuse des zones urbaines.

Les couleurs de l'airglow peuvent varier en fonction des types d'atomes et du niveau d'excitation et des transitions électroniques particulières qui se produisent. Par exemple, lorsque les atomes d'oxygène sont excités, ils émettent généralement une lumière verte ou rouge. Lorsque les atomes d'azote sont excités, ils émettent généralement dans le bleu et le violet.

La couleur de l'airglow nocturne a une couleur dominante vert bleu, tandis que l'airglow polaire est principalement rouge. L'airglow qui se produit pendant la journée (dayglow) est principalement bleu.

N.B. : Ce phénomène physique très difficile à observer fut remarqué pour la première fois en 1868 par Anders Jonas Ångström (1814-1874), astronome et physicien suédois.


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