5 Fakta Airglow, Cahaya Alami Lemah di Atmosfer Atas Bumi

Airglow adalah luminesensi lemah yang berasal dari lapisan atas atmosfer, sekitar 50–300 km di atas permukaan Bumi. Dilansir NASA, fenomena ini hadir karena atom dan molekul menyerap energi dari radiasi ultraviolet Matahari, lalu melepaskan kembali energi itu dalam bentuk cahaya saat kembali ke kondisi semula. Berdasarkan waktu kemunculannya, fenomena ini disebut sebagai dayglow pada siang hari, twilight glow ketika senja, dan nightglow pada malam hari.

Berbeda dengan aurora yang terkonsentrasi di wilayah kutub, airglow tidak bergantung pada medan magnet Bumi. Makanya, fenomena ini bisa terjadi di seluruh atmosfer dan menyelimuti langit di berbagai belahan dunia. Alhasil, planet kita dikelilingi oleh selimut cahaya halus yang nyaris tak terlihat oleh mata.

Jika difoto dengan kamera sensitif atau dipandang dari luar angkasa, kita dapat melihat warna-warna cantik airglow. Ini bukan efek estetika semata, namun efek reaksi kimia berbeda di ketinggian tertentu. Cahaya hijau biasanya datang dari atom oksigen yang rekombinasi, sedangkan warna kuning-oranye dihasilkan oleh lapisan atom natrium. Ada pula merah serta pink yang berasal dari molekul hidroksil (OH) dan oksigen molekuler.

Warna hijau merupakan yang paling sering muncul dalam foto Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Kala cahaya ini tampak jelas, langit seperti paduan warna pastel di batas antara siang dan malam. Sayangnya, mata manusia di permukaan tanah jarang sekali menangkap warna-warna ini. Butuh kondisi langit gelap tanpa polusi cahaya dan teknik foto khusus demi mengabadikannya.

Satu hal yang bikin airglow menakjubkan adalah betapa ringannya cahaya ini. Intensitasnya sekitar 1 miliar kali lebih redup dibandingkan sinar Matahari, sehingga amat sulit dilihat tanpa bantuan teknologi.

Kelembutan cahaya ini juga berarti bahwa ketika langit dipenuhi polusi cahaya kota, kamu hampir pasti tidak akan menyaksikan airglow dengan mata telanjang. Tak heran, fenomena ini jadi harta karun bagi para pemotret langit malam dan astronom amatir di lokasi terpencil.

Di sisi lain, ilmuwan atmosfer tidak menganggap airglow sekadar hiasan langit. Cahaya ini membantu mereka memahami kondisi atmosfer saat Matahari berinteraksi dengan udara di atas kita.

Airglow tidak melulu cahaya statis, ia bisa menunjukkan gelombang dan pola dinamis yang bergerak di atmosfer. Misalnya, pada beberapa foto nightglow, terlihat mirip riak atau gelombang halus akibat gangguan atmosfer, termasuk badai dan gelombang gravitasi yang merambat ke atas.

Efek gelombang tersebut kerap terekam dalam citra satelit Suomi NPP yang memantau perubahan pola cahaya halus di kolom udara. Rekamannya membantu ilmuwan menelusuri respons atmosfer terhadap aliran energi dari permukaan Bumi maupun aktivitas Matahari.

Dengan demikian, airglow berperan sebagai penanda alami untuk memahami dinamika atmosfer atas. Variasi cahayanya merefleksikan arah angin, distribusi energi, sampai interaksi antarlapisan udara yang begitu tipis.

Selain jadi pemandangan estetis, airglow juga punya peran krusial dalam ilmu atmosfer dan teknologi. Para ilmuwan menggunakan fenomena ini untuk meneliti temperatur, komposisi, serta pergerakan partikel di lapisan udara yang ikut berkontribusi dalam komunikasi radio dan navigasi satelit.

Contohnya, satelit ICON dan GOLD yang dirancang untuk mempelajari area tersebut dengan detail tinggi. Hal ini lantaran variasi airglow mampu mengindikasikan perubahan dalam medan elektromagnetik dan kondisi ionosfer yang memengaruhi sinyal GPS atau radio. Mengetahui lebih banyak tentang airglow pun membantu ilmuwan memperkirakan bagaimana cuaca antariksa (solar wind dan radiasi Matahari) serta cuaca Bumi saling berinteraksi.

Itulah sederet keistimewaan airglow yang jarang diketahui. Walau temaram, sinyal alami ini tetap menjadi saksi bisu betapa kompleksnya selimut udara Bumi.