231 Partages

Si vous avez déjà contemplé le ciel nocturne, vous avez alors remarqué que, même au cœur de la nuit, celui-ci n’est jamais totalement noir. Et ce serait toujours le cas même si vous pouviez supprimer les étoiles et la Lune. Ce phénomène, appelé « lueur de l’air » ou « lueur nocturne » (airglow en anglais), n’a été identifié qu’à la fin du 19ème siècle. Il consiste en une très faible émission lumineuse provenant de l’atmosphère de la planète, due à un ensemble de processus atmosphériques divers.

C’est en 1868 que le géophysicien suédois Anders Jonas Ångström identifie le phénomène lors d’observations nocturnes. L’émission lumineuse est relativement uniforme sur l’ensemble de l’atmosphère, ce qui peut la rendre difficile à détecter au premier abord. C’est à 10° au-dessus de l’horizon qu’elle est la plus intense pour un observateur au sol.

Cet angle bas permet d’observer à travers une plus grande épaisseur d’atmosphère. Toutefois, si l’angle est trop bas, la luminosité est atténuée par le phénomène d’extinction atmosphérique (absorption et diffusion de la lumière). Bien que les scientifiques n’aient pas encore identifié tous les processus à l’origine de la lueur nocturne, elle a été reproduite artificiellement en envoyant des ondes radio de haute puissance vers la ionosphère, l’interaction résultante provoquant une faible émission lumineuse à certaines longueurs d’onde.

lueur nocturne france

Une lueur nocturne photographiée dans le ciel de l’Allier, en France. Semblable à une aurore polaire, le phénomène se déroule aux mêmes altitudes, entre 80 et 100 km, dans la thermosphère. Crédits : Clame Reporter

La plupart des processus impliqués ont lieu dans la haute atmosphère. L’un des principaux est la recombinaison atomique d’atomes photoionisés par les UVs solaires durant la journée ; un photon vient frapper un atome, lui arrachant un électron. Il implique notamment la recombinaison d’atomes d’azote et d’oxygène en molécules d’oxyde d’azote. Des photons sont émis durant le processus, à l’origine, pour partie, de la lueur nocturne.

Un autre mécanisme impliqué est la chimiluminescence. Les atomes d’oxygène et d’azote réagissent avec des radicaux libres hydroxyle dans la thermosphère et se retrouvent ainsi excités. Pour revenir à un état plus stable, ils émettent des photons. Enfin, un troisième mécanisme implique des cascades de photons atmosphériques produits par l’interaction entre les particules chargées des rayons cosmiques (vents solaires principalement) et la ionosphère.

Sur le même sujet : Comment se forment les aurores polaires ?

lueur nocturne iss

Cliché de la lueur nocturne au-dessus de l’horizon, pris depuis la Station Spatiale Internationale. Crédits : NASA

Tandis que le satellite suisse SwissCube-1 (un CubSat lancé en 2009) a fourni les premières images en 2011 de la lueur nocturne terrestre, la sonde Venus Express, dotée d’un détecteur d’infrarouges, a observé une lueur nocturne dans la haute atmosphère de Venus provenant de l’interaction entre le monoxyde d’azote et l’oxygène moléculaire. La lueur nocturne est un facteur limitant pour les télescopes terrestres car elle limite la photosensibilité des télescopes optiques.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.

electron particule elementaireL’électron est une particule élémentaire qui, avec les protons et les neutrons, constitue les atomes. C’est donc l’un des composants principaux de la matière baryonique. À ce titre, il revêt... [...]

Lire la suite

231 Partages
231 Partages
Partager via