Nieuwe laag van zwak nachthemellicht in de stratosfeer ontdekt

Twee Canadese geofysici hebben in de stratosfeer een nieuwe laag ontdekt die nachthemellicht produceert. Onder nachthemellicht, ook wel airglow genoemd, verstaat men de zeer zwakke lichtgloed die voorkomt dat de hemel 's nachts volkomen donker wordt. De gloed ontstaat door fotochemische reacties tussen atomen en moleculen die zich tot op grote hoogten in de atmosfeer bevinden.

Het schijnsel is honderd maal zo zwak als het zwakste licht dat het menselijk oog nog kan zien. De nieuwe laag werd ontdekt met behulp van een speciale camera aan boord van een satelliet voor onderzoek aan de hogere lagen van de atmosfeer: de Upper Atmospheric Research Satellite (UARS).

De bekendste laag in het diffuse nachthemellicht is het gevolg van de relatief hoge concentratie hydroxylmoleculen op hoogten rond de 90 kilometer. Het groenachtige schijnsel van deze laag ontstaat door de recombinatie van overdag door de ultraviolette straling van de zon geïoniseerde moleculen. Dit schijnsel werd al lange tijd geleden ontdekt vanaf de aarde en later ook vanuit raketten en satellieten waargenomen. De nu ontdekte laag is ten minste tienmaal zo zwak en daardoor niet vanaf de aarde te zien. Hij werd ontdekt toen men uit genoemde satelliet zeer hoge, polaire wolken wilde bestuderen. Op de opnamen vertoonde zich toen onder de bekende laag van nachthemellicht een veel zwakkere (Geophysical Res. Lett. 23, no. 24).

De nieuwe laag strekt zich uit op hoogten tussen de 35 en 55 kilometer. De onderzoekers denken dat de straling ontstaat door de recombinatie van ozon (O) en stikstofoxide (NO) tot stikstofdioxide (NO). Uit laboratoriumproeven is bekend dat tijdens dit proces inderdaad licht wordt geproduceerd (chemoluminescentie). Van deze reactie wordt zelfs in de praktijk gebruik gemaakt in instrumenten waarmee men de concentratie stikstofoxide in de atmosfeer wil meten. De twee Canadese onderzoekers suggereren daarom dat deze straling de grondslag zou kunnen leveren voor een techniek om via remote sensing uit satellieten, raketten en vliegtuigen stikstofoxide in de stratosfeer te bestuderen. De intensiteit van het schijnsel zal een sterke dagelijkse variatie vertonen, aangezien de NO-concentratie in de lagere stratosfeer na het ondergaan van de zon snel afneemt en daarmee ook het aantal recombinatiereacties met ozon.