Фотометрические измерения яркости ночного неба уже давно показали, что даже в безлунную ночь небо ярче, чем оно было бы только при свете звезд. Это дополнительное свечение охватывает весь небосвод. Но уже геофизические ракеты зарегистрировали на высоте 40 км зеленую линию. Разлагающиеся днем под действием ультрафиолета молекулы кислорода и азота распадаются на атомы. Ночью происходит восстановление ммолекул, при котором выделяется поглощенная днем энергия. Немалый вклад в это свечение вносит и ионизация молекул, происходящая в дневное время и их рекомбинация с выделением энергии - в ночное.
В пятидесятых годах ученые авиационного исследовательского института в Штате Нью-Мексико установили, что окись азота имеет свойство объединять атомы кислорода в молекулы, причем выделяется энергия, затраченная солнечным светом на разделение молекул кислорода. Для проверки своих выводов они взорвали на высоте 95 км ракету, наполненную смесью азота под большим давлением. В результате взрыва появилось огромное светящееся облако, казавшееся с земли в четыре раза большим диаметра Луны. Было высказано предположение, что, используя окись азота, можно создать двигатель для полета в верхних слоях атмосферы, сжигая имеющийся там атмосферный кислород. При этом цикл химических преобразований может быть построен таким образом, что на определенных стадиях окись азота будет периодически восстанавливаться.