Airglow, faible luminescence de la haute atmosphère terrestre causée par l'absorption sélective des molécules d'air et des atomes des rayons ultraviolets et des rayons X solaires. La plus grande partie de la lueur de l'air émane de la région à environ 50 à 300 km (31 à 180 miles) au-dessus de la surface de la Terre, la zone la plus brillante étant concentrée à des altitudes d'environ 97 km (60 miles). Contrairement aux aurores, l'airglow ne présente pas de structures telles que des arcs et est émis par le ciel entier à toutes les latitudes à tout moment. Le phénomène nocturne est appelé lueur nocturne. La lumière du jour et la lueur du crépuscule sont des termes analogues.
La luminescence photochimique (également appelée chimiluminescence) est causée par les réactions chimiques du rayonnement solaire entrant avec des atomes et des molécules présents dans la haute atmosphère. La lumière du soleil fournit l'énergie nécessaire pour élever ces matériaux à des états excités, et ils produisent à leur tour des émissions à des longueurs d'onde particulières. Les scientifiques de l'atmosphère observent fréquemment les émissions de sodium (Na), de radical hydroxyle (OH), d'oxygène moléculaire (O 2) et d'oxygène atomique (O). Les émissions de sodium se produisent dans la couche de sodium (environ 50 à 65 km [31 à 40 miles] au-dessus de la surface de la Terre), tandis que les émissions de OH, d'oxygène moléculaire et d'oxygène atomique sont plus concentrées à des altitudes de 87 km (54 miles), 95 km (60 miles) et 90–100 km (56–62 miles), respectivement.
Le rayonnement émis par ces molécules et atomes peut être observé dans la partie visible du spectre électromagnétique. La longueur d'onde des émissions de sodium est d'environ 590 nm, elles apparaissent donc jaune-orange. Les longueurs d'onde des émissions de l'OH et de l'oxygène moléculaire, cependant, couvrent de larges bandes allant d'environ 650 à 700 nm (rouge) et 380 à 490 nm (violet à bleu), respectivement. En revanche, les émissions d'oxygène atomique se produisent à trois longueurs d'onde distinctes situées à 508 nm (vert), 629 nm (orange-rouge) et 632 nm (rouge) dans le spectre électromagnétique.
La veilleuse est très faible dans la région visible du spectre; l'illumination qu'il donne à une surface horizontale au sol est à peu près la même que celle d'une bougie à une hauteur de 91 mètres (300 pieds). Il est peut-être environ 1 000 fois plus puissant dans la région infrarouge.
Les observations de la surface de la Terre et les données des engins spatiaux et des satellites indiquent qu'une grande partie de l'énergie émise pendant la nuit provient des processus de recombinaison. Dans un de ces processus, l'énergie rayonnante est libérée lorsque les atomes d'oxygène se recombinent pour former de l'oxygène moléculaire, O 2, qui s'était à l'origine dissocié lors de l'absorption de la lumière solaire. Dans un autre processus, les électrons et les ions libres (notamment l'oxygène atomique ionisé) se recombinent et émettent de la lumière.
Pendant la journée et pendant le crépuscule, le processus de diffusion par résonance de la lumière solaire par le sodium, l'oxygène atomique, l'azote et l'oxyde nitrique semble contribuer à la lueur de l'air. De plus, les interactions entre les rayons cosmiques de l'espace lointain et les atomes et molécules neutres de la haute atmosphère peuvent jouer un rôle dans les phénomènes nocturnes et diurnes sous les hautes latitudes.
