هواتاب

هواتاب ( به انگلیسی: Airglow ) ( که به آن شب تاب نیز گفته می شود ) به پدیده انتشار ضعیف نور توسط جو سیاره گفته می شود. در مورد جو زمین، این پدیده نوری باعث می شود که آسمان شب هرگز به طور کامل تاریک نباشد، حتی پس از آنکه تأثیرات نور ستارگان و تابش نور خورشید از دورترین ناحیه برداشته شود.
پدیده هواتاب اولین بار در سال ۱۸۶۸ توسط فیزیکدان سوئدی آندرش یوناس انگستروم شناسایی شد. از آن زمان، آن را در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار داد و واکنش های شیمیایی مختلفی برای انتشار انرژی الکترومغناطیسی به عنوان بخشی از فرایند مشاهده شد. دانشمندان برخی از آن فرآیندهایی را که در جو زمین وجود دارند شناسایی کرده اند و ستاره شناسان وجود چنین گسیل هایی را تأیید کرده اند. سیمون نیوکام اولین کسی بود که در سال ۱۹۰۱ به مطالعه و توصیف علمی هواتاب پرداخت. [ ۲]
هواتاب در جامعه ماقبل صنعتی وجود داشت و برای یونانیان باستان شناخته شده بود. «ارسطو و پلینی پدیده های Chasmata را توصیف کردند که می توان آن ها را تا حدی به عنوان شفق های قطبی و تا حدی به عنوان هواتاب شناسایی کرد». [ ۳]
هواتاب در اثر فرآیندهای مختلفی در اتمسفر بالایی زمین ایجاد می شود، مانند بازترکیب اتم هایی که توسط خورشید در طول روز فتویونیزه شده اند. درخشندگی ناشی از پرتوهای کیهانی که به اتمسفر فوقانی برخورد می کنند، و تابناکی شیمیایی، ناشی از واکنش اکسیژن و نیتروژن با رادیکال های آزاد هیدروکسیل در ارتفاعات چند صد کیلومتری است. در طول روز به دلیل تابش خیره کننده و پراکنده شدن نور خورشید قابل رویت نیست.
حتی در بهترین رصدخانه های زمینی، هواتاب حساسیت به نور تلسکوپ های نوری را محدود می کند. تا حدی به همین دلیل، تلسکوپ های فضایی مانند هابل می توانند اجرام بسیار کم نورتر از تلسکوپ های زمینی فعلی را در طول طیف های مرئی رصد کنند.
هواتاب در شب ممکن است به اندازه کافی روشن باشد که یک ناظر زمینی متوجه آن شود و به طور کلی مایل به آبی به نظر برسد. اگرچه انتشار هواتاب تقریباً یکنواخت در سراسر جو است، اما در حدود ۱۰ درجه بالاتر از افق ناظر، روشن ترین آن به نظر می رسد، زیرا هر چه پایین تر به نظر می رسد، جرم جوی که فرد به آن نگاه می کند بیشتر است. با این حال، انقراض جوی بسیار پایین، روشنایی ظاهری هواتاب را کاهش می دهد.
یک مکانیسم ایجاد هواتاب زمانی است که یک اتم نیتروژن با یک اتم اکسیژن ترکیب می شود و یک مولکول نیتریک اسید ( NO ) را تشکیل می دهد. در این فرایند، یک فوتون ساطع می شود. این فوتون ممکن است هر یک از چندین طول موج متفاوت مشخصه مولکول های نیتریک اسید را داشته باشد. اتم های آزاد برای این فرایند در دسترس هستند، زیرا مولکول های نیتروژن ( N2 ) و اکسیژن ( O2 ) توسط انرژی خورشیدی در قسمت های بالایی جو جدا می شوند و ممکن است برای تشکیل نیتریک اسید با یکدیگر برخورد کنند. سایر مواد شیمیایی که می توانند هواتاب را در اتمسفر ایجاد کنند عبارتند از: هیدروکسیل ( OH ) , [ ۴] [ ۵] [ ۶] [ ۷] اکسیژن اتمی ( O ) ، سدیم ( Na ) و لیتیوم ( Li ) .