เชื่อหรือไม่ว่าท้องฟ้าบนโลกเราไม่เคยมืดสนิทเลย? วิธีพิสูจน์คือ คุณลองหาสถานที่ที่ท้องฟ้ามืดที่สุดเท่าที่จะหาได้ จากนั้นลองยื่นมือออกไปแล้วยกขึ้นทาบกับท้องฟ้า คุณจะพบว่ามือของคุณมืดกว่าท้องฟ้าที่เป็นฉากหลังเพราะท้องฟ้าจะมีแสงเรื่อๆบางๆอยู่จนเห็นเหมือนภาพย้อนแสงเสมอ หรือ สังเกตภาพถ่ายท้องฟ้าตอนกลางคืนจะพบว่าท้องฟ้าสว่างกว่าเมื่อเทียบกับต้นไม้มืดๆที่อยู่ในกรอบภาพเดียวกัน(รูป 1และรูป 2) จริงๆแล้วไม่ใช่แค่บนโลกเท่านั้น เพราะถ้าเราไปยืนอยู่บนดวงจันทร์,ดาวพุธ,ดาวอังคาร แล้วมองขึ้นไปบนท้องฟ้า เราจะพบว่าท้องฟ้าบนสถานที่เหล่านั้นก็ยังไม่มืดสนิทอยู่ดี แล้วสาเหตุที่ทำให้ท้องฟ้าไม่มืดสนิทนั้นคืออะไร? หากเราตัดประเด็นเรื่องแสงจากเมืองและอุปกรณ์กำเนิดแสงต่างๆที่มนุษย์สร้างขึ้นแล้วสนใจเฉพาะแสงที่มาจากธรรมชาติ จะพบว่ามีปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้ท้องฟ้าไม่มืดสนิท ปัจจัยแรกคือ แสงจากดวงดาว ซึ่งมาจากดาวที่เรามองเห็น รวมทั้งดาวที่อ่อนแสงจนเรามองไม่เห็น ซึ่งดาวเหล่านี้บางส่วนเปล่งแสงกระทบฝุ่นที่อยู่ในระนาบทางช้างเผือกจนเกิดการกระเจิงแสงให้ท้องฟ้าสว่างเรื่อ แสงในส่วนนี้เป็นปัจจัยหลักที่มีผลมากถึงหนึ่งในสาม ของแสงบนท้องฟ้า ปัจจัยที่สองคือ แสงจักรราศี (zodiacal light) (รูป 3)เกิดจากแสงของดวงอาทิตย์ที่สะท้อนฝุ่นจากดาวหางและดาวเคราะห์น้อยที่โคจรในระนาบของระบบสุริยะ ดังนั้นความเข้มของแสงจักรราศีจึงขึ้นอยู่กับละติจูดของผู้สังเกต,ฤดูกาลและความรุนแรงของกิจกรรมบนดวงอาทิตย์ ปัจจัยสุดท้ายที่ส่งผลในวงกว้างที่สุดคือการเรืองแสงของอากาศ( air glow) ภาพถ่ายจากสถานีอวกาศนานาชาติแสดงให้เราเห็นว่า ขอบโค้งของโลกถูกหุ้มด้วยชั้นอากาศบางๆที่เปล่งแสงสีเขียว(รูป 4) จะสังเกตว่าแสงเรืองของอากาศนั้นกระจายไปทั่วทั้งบริเวณเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลก ในขณะที่แสงออโรรานั้นจะมีความเข้มสูงบริเวณขั้วแม่เหล็กโลกเท่านั้น แสงสีเขียวจากการเรืองอากาศนี้อาจดูคล้ายกับสีเขียวของแสงออโรรา เนื่องจากทั้งสองปรากฏการณ์นี้เกิดจากอะตอมและโมเลกุล(โดยเพาะออกซิเจน)ที่ระดับความสูงราวๆ 100 กิโลเมตรถูกกระตุ้นแล้วคายพลังงานออกมา แต่กลไกการเกิดปรากฏการณ์ทั้งสองอย่างนี้มีความต่างกัน แสงออโรราเกิดจาก อนุภาคมีประจุพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์พุ่งเข้าใส่อะตอมและโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนและก๊าซไนโตรเจนด้วยความเร็วสูง เมื่ออนุภาคก๊าซจำนวนมหาศาลเหล่านั้นกลับสู่สภาวะเดิมจะเกิดการคายพลังงานออกมาจนเห็นเป็นแสงออโรรา ส่วนการเรืองแสงของอากาศ( air glow) นั้นเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเล็ตหรือรังสียูวีจากดวงอาทิตย์ (รังสีชนิดนี้มีพลังงานสูงมากจนส่งผลให้เกิดโรคมะเร็งผิวหนังได้หากได้รับในปริมาณที่มากเกินไป) รังสียูวีทำให้เกิดกระบวนการหลายอย่างที่บรรยากาศชั้นบนของโลกที่ทำให้เกิดการเรืองแสงของอากาศ เช่น […]