Teja udara

Teja udara ataupun pijaran udara (Bahasa Inggeris: airglow) adalah pancaran cahaya yang lemah oleh atmosfera planet. Dalam perihal atmosfera Bumi, fenomena optik ini menyebabkan langit malam tidak pernah menjadi gelap sepenuhnya, walaupun selepas kesan cahaya bintang dan cahaya matahari yang terbaur disingkirkan.

Perkembangan

Fenomena teja udara dikenal pasti pada tahun 1868 oleh seorang ahli fizik Sweden, Anders Ångström. Sejak itu, ia telah dikaji di mana pelbagai tindak balas kimia yang telah diperhatikan mengeluarkan tenaga elektromagnet sebagai sebahagian daripada prosesnya.  Para saintis telah mengenal pasti beberapa proses itu hadir di atmosfera bumi, dan ahli astronomi telah mengesahkan pancaran seperti ini wujud.

Penerangan

Teja udara adalah disebabkan oleh pelbagai proses di atmosfera atas, seperti penggabungan semula atom-atom yang difotoionkan oleh matahari pada siang hari, pemendarcahayaan yang disebabkan oleh pancaran sinar kosmos pada atmosfera atas, dan kimipendarcahaya yang disebabkan oleh oksigen dan nitrogen yang bertindak balas dengan ion hidroksil di ketinggian beberapa ratus kilometer. Ianya tidak kelihatan pada siang hari kerana cahaya yang tersebar dari matahari.
Tidak kira jika balai cerap bumi digunakan, teja udara mengehadkan kepekaan teleskop pada panjang gelombang yang boleh dilihat. Oleh kerana ini, teleskop angkasa seperti Teleskop Angkasa Hubble dapat melihat benda-benda yang lebih samar daripada teleskop bumi pada panjang gelombang terlihat yang sama.
Pijaran ini boleh menjadi cukup terang untuk dapat dilihat dalam langit malam oleh mata kasar dan pada selalunya berwarna biru. Walaupun pancaran teja udara agak seragam di seluruh atmosfera, pada pemerhati di atas tanah ia kelihatan paling terang pada kira-kira 10 darjah di atas ufuk, kerana yang lebih rendah sudut darjah, semakin besar kedalaman atmosfera yang kita lihat. Namun jika terlalu rendah, pemadaman atmosfera mengurangkan kecerahan teja udara.
Satu proses teja udara adalah apabila satu atom nitrogen bergabung dengan satu atom oksigen untuk membentuk molekul nitrik oksida (NO). Dalam proses itu, satu foton dipancarkan. Foton ini boleh mempunyai mana-mana panjang gelombang yang berbeza dari ciri-ciri molekul nitrik oksida. Atom bebas tersedia untuk proses ini, kerana molekul nitrogen (N₂) and oksigen (O₂) dipisahkan oleh tenaga suria di atmosfera atas dan mungkin akan boleh bertembung antara satu sama lain untuk membentuk NO. Jenis-jenis sebatian lain yang boleh menjadikan teja udara di atmosfera ialah hidroksil (OH), satu oksigen (O), natrium (Na) and litium (Li). Lihat lapisan Natrium.
Kecerahan langit biasanya dipetik dalam unit magnitud astronomi setiap arka-saat persegi langit.

Teja udara tercetus

Eksperimen saintifik telah dijalankan untuk mencetuskan teja udara dengan menghalakan pancaran gelombang radio berkuasa tinggi ke arah ionosfera bumi.  Gelombang radio ini berinteraksi dengan ionosfera untuk mencetuskan cahaya optik yang lemah tetapi kelihatan pada panjang gelombang tertentu dengan keadaan tertentu.

Pemerhatian uji kaji

SwissCube-1 adalah sebuah satelit Switzerland yang dikendalikan oleh Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. kapal angkasa itu adalah unit tunggal CubeSat, yang direka untuk menjalankan penyelidikan teja udara dalam atmosfera bumi dan untuk membangunkan teknologi untuk kapal angkasa masa depan. Walaupun SwissCube-1 agak kecil (10 x 10 x 10 cm) dan beratnya kurang dari 1 kg, ia membawa teleskop kecil untuk menangkap imej-imej teja udara. Imej SwissCube-1 yang pertama turun pada 18 Februari 2011 dan agak hitam dengan hingar terma (thermal noise) di atasnya. Imej teja udara pertama turun pada 3 Mac 2011. Imej ini telah ditukar kepada julat optik manusia (hijau) dari pengukuran inframerah dekatnya. Imej ini memberikan pengukuran keamatan fenomena teja udara dalam inframerah dekat. Julat yang diukur adalah dari 500 hingga 61400 foton, dengan resolusi 500 foton.

Teja udara di planet-planet Sistem Suria yang lain

Kapal angkasa Venus Express mengandungi sensor inframerah yang telah mengesan pancaran inframerah dekat dari atmosfera Zuhrah. Pancaran itu berasal dari nitrik oxida (NO) dan dari oksigen molekul. Para saintis sebelum ini telah menentukan dalam ujian makmal bahawa semasa pengeluaran NO, pancaran ultraungu dan pancaran inframerah dekat telah dihasilkan.  Sinaran ultraungu telah dikesan di atmosfera, tetapi sehinggalah misi ini, pancaran inframerah dekat hasilan atmosfera hanyalah teori sahaja.