Gran parte del espectro de la luminiscencia del cielo nocturno ("airglow" nocturno, y más especificamente, "nightglow" en ingles, "teja" en malay, "izlucheniye nochnovo nieba" en ruso, "Nachthimmelsleuchten" en aleman) en el rango visible y especialmente el infrarrojo cercano esta cubierta por bandas de emisión moleculares de oxidrilo (OH) y del oxígeno (O2).
Si bien el "airglow" es un tema que parece entusiasmar los diccionarios on-line (Google encuentra más de 600 mil "hits" en agosto de 2012), muchísimas definiciones contienen errores más ó menos graves. La más concisa y correcta definición es la dada por la American Meterological Society ); ver también nuestro propio artículo sobre ese tema (en inglés).
Por otra parte, muchos de los otros textos que pretenden explicar el airglow (mientras entren en más detalles que sólo sugerir, que se trate en general -lo que es falso- "de la recombinación de iones y electrones") enfatizan las líneas de emisión atómicas individuales provenientes del oxígeno atómico (O), y también de metales como el sodio (Na), sin mencionar siquiera las bandas de OH. Sin embargo, las líneas constituyen solo una pequeña parte de la luz total que la superficie recibe de la alta atmósfera, siendo el OH el emisor dominante (en términos de la intensidad integrada sobre el espectro). Esta distorsionada representación demuestra la lentitud con que algunos conocimientos percolan por la cadena de enseñanza hasta llegar a la conciencia pública (y de algunos científicos no especializados en el tema): las líneas son más fáciles a observar con instrumentos sencillos ("la línea verde" del oxígeno atómico fue descubierta como parte de la luz polar, en 1868, pero pudo ser atribuido a los átomos de oxígeno, recién en los años 20 del siglo pasado -en la misma época, cuando se estableció el concepto de la "aurora permanente", como se llamaba inicialmente el airglow- ; Babcock 1923); las bandas de O2 fueron descubiertas (aunque no identificadas) ya en 1814 como bandas de absorción en el espectro solar, pero recién en 1947 detectadas en emisión, en el laboratorio (por Kaplan), y en 1950, en la atmósfera (por Aden B. Meinel, cuyo nombre se usa desde ese entonces para referirse a las bandas de OH, pero cuyos muchos aportes a la astronomía, y especialmente a la optica astronomica han eclipsado esos contribuciones de pionero a la aeronomía, antes la historia de la ciencia).
Por otra parte, fue muy poco lo que se ha podido aprender de esas observaciones, durante muchas decadas, sobre la física de la alta atmósfera ("... one can only be struck by how little has really been learned from it, certainly from the point of view of airglow as a tool for interpreting D region physics", John Noxon, Lectures on Airglow, Universidad Nacional de La Plata, 1970). Eso se debe probablemente a que las observaciones exclusivamente de cambios de intensidad han sido muy difíciles de interpretar, sin el apoyo de otros datos o detalladas teorías que puedan sugerir motivos para esos cambios.
[Por razones difíciles a imaginar, muchos textos suelen no mencionar la tercer componente más abundante de la atmósfera, el argón (Ar; descubierto en 1898; Lord Rayleigh (III) recibió el premio Nobel en 1904 por su descubrimiento), a pesar de que constituye el uno por ciento del volumen (ó de las partículas) del gas que nos rodea. Se prefiere mencionar, en su lugar, otros constituyentes como el dióxido de carbono, metano, óxido de nitrógeno, que existen sólo en concentraciones 30 a 500 veces más pequeñas que el argón: la atmósfera es un tema sobre el cual se divulgan muchas informaciones distorsionadas o directamente falsas, incluso por INTERNET. La breve presentación del (tercer) Lord Rayleigh a recibir el premio Nobel es de lectura muy recomendable para quienes quieren conocer el estado de conocimiento sobre la composición del aire, hace más de cien años; -cuanto de eso nos conviene todavía tener presente, hoy día! En ese notable texto, Rayleigh menciona la idea favorecida por los químicos de la época, de que no todo el nitrógeno presente en un experimento exista en forma de la molécula diatómica N2, sino parcialmente disociado; lo que se demostró que es falso, ya que todos los gases elementales, químicamente reactivos, están compuestos de moléculas (bajo las condiciones ambientales normales).Es cierto que el ojo desnudo, si bien percibe el airglow como una claridad difusa del fondo del cielo, no distingue los colores y por ende las emisiones de diferente origen. El público general parece creer que lo más alejado de las ciudades grandes, lo más oscuro queda el cielo, ignorando ese brillo natural que nada tiene que ver con la contaminación ambiental. Hay noches de excepcional brillo del airglow, tradicionalmente llamados "bright nights", pero a pesar del mucho tiempo que se conoce ese fenómeno, recién ahora hay evidencias claras de una relación con la dinámica atmosférica (Scheer & Reisin 2002). Desde la órbita, el airglow ofrece una vista espectacular, si bien los primeros astronautas fueron sorprendidos por el fenómeno (ver una descripción reciente del airglow, por el astronauta Tom Jones)
En tomas fotográficas color de larga exposición hechos lejos de fuentes de luz artificial, este fondo del cielo parece rojo (ver ejemplo, El Leoncito 1986), porque las bandas de OH aumentan su intensidad, hacia ese lado del espectro (si bien la respuesta de la película, como también el procesamiento electrónico posterior tienen algo que ver; por eso, las imágenes pueden ser engañosas). Detectores con buena sensitividad en el infrarrojo cercano, donde las bandas son aún más intensas, existen desde los años 70 y han dado un gran impulso a la fotometría cuantitativa de esa parte del airglow.
La banda llamada "Atmosférica" del O2 se ubica cerca de la banda (6-2) del OH (ver espectro). Por eso, es posible observar ambas emisiones con un espectrómetro de modesto rango y resolución espectrales. Al no exigir una resolución espectral excesiva, es posible lograr una gran sensitividad fotométrica. Asi se pueden monitorear las variaciones de las dos emisiones provenientes de diferentes alturas, junto con las correspondientes temperaturas, simultáneamente y con buena resolución temporal.
Esa posibilidad ha sido utilizada por primera vez por el ya mencionado John Noxon (1978; uno de los grandes pioneros en nuestra disciplina), y también por un grupo de investigadores japoneses (Takeuchi y Misawa 1981), y forma la base del diseño del instrumento argentino con el cual se hacen observaciones desde 1984. Cabe mencionar que el mismo Noxon ayudó a adquirir algunos componentes esenciales para la construcción del instrumento argentino.
Por lo dicho, el registro de las variaciones nocturnas del airglow abre una ventana por la cual se pueden observar los efectos de movimientos verticales del aire y los cambios de temperatura en una zona de la alta atmósfera terrestre de difícil acceso para la investigación directa. Gracias a eso, la Argentina dispone de una de las bases de datos más detalladas del mundo sobre la dinámica de la zona de la mesopausa.
