¿Qué son los colores de la atmósfera?

Incluso en una noche sin Luna, lejos de las luces de la ciudad, aún puedes ver tu mano. ¿De dónde viene la luz? Parte de ella viene de las estrellas de la Vía Láctea, pero una mayoría se crea en la propia atmósfera. Sí, ¡la atmósfera crea luz! Esto se llama luminiscencia nocturna (también conocido como airglow). Un cielo estrellado es 10 veces más brillante con la luminiscencia nocturna que sin ella.
La radiación ultravioleta diurna excita los átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno en la termosfera. Estos átomos y moléculas excitados pueden volver a su estado fundamental (sin excitar) y producir un fotón en el proceso o chocar con otros átomos y moléculas y crear nuevas moléculas mediante reacciones químicas. La producción de radicales hidroxilos (OH), oxido nítrico (NO) y oxígeno molecular emiten luz en un proceso conocido como quimioluminiscencia. Este es el componente principal de la luminiscencia nocturna, y la razón por la que no hay un cielo completamente oscuro, ni siquiera en una noche sin Luna.
Amarillo: La "capa de sodio" es una capa amarillenta entre los 80-105 km  sobre la superficie de la Tierra. Los meteoros que se desintegran en la atmósfera son la fuente de sodio de esta capa. Las longitudes de ondas producidas por los átomos de sodio en esta capa están en torno a  ~589nm en el espectro visible (luz amarilla).
Rojo: Oxígeno atómico. La capa de roja se ve entre los 150-300 km sobre la superficie de la Tierra. Las emisiones de radicales hidroxilos (OH). Los radicales hidroxilos se crean por la combinación del ozono y el hidrógeno.
Como se ve en la imagen, no hay uniformidad, lo que puede ser causado por las ondas de gravedad. Es parecido a cuando provocas olas entre dos medios adyacentes de densidades diferentes (en la superficie de un lago, en la interfaz entre el agua y el aire), la gravedad permite formarse ondas entre las capas atmosféricas, apoyando esta heterogeneidad.
Verde: la luz verde se emite debido a la combinación de oxígeno molecular y oxígeno molecular, a alturas que rondan los 90-100 km, y el oxígeno excitado. Cuando el oxígeno y el nitrógeno se combinan, forman óxido nítrico (NO), en un proceso que emite un fotón de  ~558nm (verde).
Azul:  la débil luz azul se forma por la excitación de oxígeno molecular y puede verse a unos 95 km.
Fuente:Auroranightglow