Neues Aurora-bezogenes Phänomen: SAG-Bogen

[Marko Rummelsburg]

Eine Reihe bekannter Magnetosphärenforscher stellt die Hyopthese der Existenz eines Stable Auroral Green Bogens auf, der unter dem SAR-Bogen entsteht.

Grundlage ist eine Beobachtung am 10./11.5.2024 - sicherlich haben viele hier dieses Phänomen fotografiert.

Ich hatte das bisher unter Proton/Ionen-Aurora eingeordnet, aber vielleicht ist das eine extreme Form des SAR-Bogens die bei besonders starken geomagnetischen Stürmen auftritt. Außerdem stellen sie die These auf, dass der SAR-Bogen Folge von Elektronen-Niederschlag ist, also ähnlich zustande kommt wie "normale" Aurora.

High temporal resolution photos of SAR arc rays lead to a new interpretation of the physical causes: Wave-particle interactions and energetic electron precipitation

Abstract. High spatial and temporal resolution images of red auroras over Germany during the 10–11 May 2024 magnetic storm have added new information concerning stable auroral red (SAR) arc formation. The high-altitude red aurora displayed brightness streaks/rays, which continued to lower altitude green auroral brightness rays, indicating that energetic electron precipitation along the Earth’s magnetic field lines are causing both auroras.

Both the red and green auroras are diffuse in nature, indicating that instability of high-energy ring current particles inside the plasmasphere followed by wave-particle interactions is the most likely cause of the precipitating electrons.

The 5577Å diffuse green aurora below the SAR arcs is a new scientific finding. This is named Stable Auroral Green (SAG) arcs.

The SAR and SAG arc images were taken during the first and second steps of the 2024 superstorm. They occurred during intense substorms.


PDF: https://egusphere.copernicus.org/prepri ... 5-5536.pdf
PDF Acrobat: https://acrobat.adobe.com/id/urn:aaid:s ... p-discover
HTML: https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-5536

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Änderung 11.12. 23:30 Links hinzugefügt

[Martin Hahn]

Interessanter Artikel. Eine Aussage verwirrt mich: Zeile 68 verstehe ich so, als würde behauptet, dass in diesem Paper erstmals die Existenz von Strahlenstrukturen in rotem PL beschrieben wird. Das kann doch unmöglich so gemeint sein?

[Marko Rummelsburg]

Strahlenstrukturen im SAR-Bogen. Leider benutzen sie "rote Aurora" und SAR synonym. Inwiefern "Great Red Aurora" (hatten wir vor einem Monat) und SAR sich unterscheiden lässt das Paper auch offen.

[Martin Hahn]

Ah ok, ja das ist verwirrend. Der Abschnitt im Paper bezieht sich auf das Foto "Figure 3" - ich finde es überraschend, das das dort abgebildete rote PL als SAR eingeordnet wird. Für mich sieht das aus wie ganz normale rote Beamer, eben wegen der feinen Strahlenstruktur.

[Marko Rummelsburg]

Das ist in der Tat sehr verwirrend. Ich habe zuerst gedacht „So ein Quatsch“, es erschliesst sich aber im Text (etwas) und ich habe jetzt das Gefühl, meine Fotos vom 10./11.5. besser zu verstehen.

Sym-h wird im Text immer wieder genannt, der ist mehr oder weniger äquivalent zu DST.

Es geht hier also um Phänomene die bei DST <200 nT (<100 nT ?) stattfinden in unseren magnetischen Breiten

[Marko Rummelsburg]

Sollte es tatsächlich einen SAG-Bogen geben, müssten dann wohl einige Meldungen SAR + grüner Bogen // SAR + RAGDA revidiert werden!

Eine Unterscheidung SAG/ RAGDA/SAR+Proton wäre dann durch Magnetometer/Indizes und Vergleich mehrerer Bilder möglich.

RAGDA ist kurzlebig, wandert schnell am Firmament hin- und her und tritt in der Growth-Phase eines Substurms auf, vorzugsweise Abends; SAR/SAG sind langlebig, ortsfest und sollten am hellsten sein, wenn der DST-Index am niedrigsten ist

Das diffuse Grün eines SAG sieht dem diffusen Grün von Proton-Aurora/RAGDA sehr ähnlich.

[Laura Kranich]

Ei, welch Überraschung zum Jahresende...
Tut mir wirklich leid, das so sagen zu müssen und ich mache mir damit wohl keine Freunde, aber dieses Paper (noch ein Preprint!) ist imho ein beeindruckendes Lehrstück für schlechte Wissenschaft.

Es fängt damit an, dass die Grafiken nicht das beinhalten, was sie angeblich sollen (wo ist z.B. das genannte "gray shading"? in Fig. 2) und dann auch noch unbegründete Behauptungen aufgestellt werden, für die imho jede objektive Grundlage und erst recht der Nachweis fehlt. Man nimmt einfach wahllos ein paar Fotos von zwei völlig verschiedenen Events her, interpretiert jeder aus seinem Fachgebiet ein bisschen was hinein und stellt dann ein paar tolle Behauptungen auf. Wenn das Wissenschaft sein soll, dann weiß ich auch nicht weiter.
Ich kann mir auch gut ausmalen wie es angesichts der Auswahl der Beteiligten an der Studie und der Bilder dazu gekommen ist, aber das macht es leider nicht besser.

Die zentrale Aussage mit Bezug auf das Foto vom 10. Mai 2024 (Fig. 3), auf der die Argumentation aufbaut, lautet:

"Several interesting features are noted in this closeup of the aurora shown in Figure 3. The red portion of the aurora is not
a featureless reddish display similar to the aurora shown in Figure 1, but there are rays in the red auroras from the upper
right downward slightly to the left. This has never been reported before in scientific articles, to our knowledge. Another new
feature is the green oxygen 5577 Å display below and to the left of the red aurora. The rays in the red aurora are continued
into the green aurora. The rays are enhancements in brightness. In general, the green aurora is featureless other than the rays.70
This also has never been reported before. We call these Stable Auroral Green or SAG auroras.

It left me speechless. Wie kommen sie darauf, dass da irgendetwas außergewöhnliches zu sehen sein soll, was noch nie zuvor beobachtet wurde? Es fehlt jeglicher Kontext. Tatsächlich ist das ganz "normales" Polarlicht welches aufgrund des starken Magnetfeldes der eintreffenden CME eben sehr weit nach Süden gewandert war und das lässt sich (v.a. dank mehrerer Allsky-Zeitraffer der Nacht von Forumsmitgliedern) auch einwandfrei beweisen (s.u.). Damit ist dann der Rest des Papers auch nur noch Makulatur.
Bild Nr. 3 zeigt nichts anderes als den nordöstlichen Rand der Hauptphase des 2. Substurms (nach Sonnenuntergang) um kurz nach 22 h UT (zentral im Bild das Sternbild Schwan mit Deneb und darüber hell Vega).
Weiter unten wird behauptet, dass die drei Bilder einen SAR-Bogen zeigen, was tatsächlich nur beim letzten (Fig. 5) der Fall ist. Wow, welch Glanzleistung.

Das Bild Nr. 3 wurde laut Paper um 22:16 UT in Braunschweig aufgenommen und die SAR-Aurora war - bei den Werten auch völlig logisch - zu diesem Zeitpunkt längst weit am Südhimmel zu sehen. Selbst in Bayern mehrere hundert Kilometer südlich stand der SAR-Bogen (bzw. teils mehrere SAR-Bögen) kurz nach 22 Uhr UT schon am Südhimmel. Es gab darin später auch Strahlen, allerdings war darunter meist RAGDA-Aurora zu sehen. Dank des AKM-Forums ist das gut dokumentiert, z.B. hier schon auf der ersten Seite des Threads: https://forum.meteoros.de/viewtopic.php ... 5&#p244952 oder hier: https://forum.meteoros.de/viewtopic.php ... 40#p245009 oder hier: https://forum.meteoros.de/viewtopic.php ... 80#p245047 bzw. https://www.ofd-wetter.de/PL-Galerie/20 ... -00-08.mp4 oder hier: https://www.youtube.com/watch?v=td-kTEX5p9A oder hier: https://www.carl-herzog.de/wetter/astro ... ichter.mp4 oder hier: https://www.youtube.com/watch?v=wkney3hUCi0 (Einwandfreieste Dokumentationen!).

Die zentralen Behauptungen des Papers lassen sich also schon durch eine einfache Recherche eindeutig widerlegen.
Fällt mir ein bisschen schwer zu glauben, dass ich das hier schreibe, weil man (zum Glück!) eher selten Gelegenheit bekommt, ein wiss. Paper komplett zu zerlegen, but here we are. Man schreibt sowas nicht gern, aber hoffentlich wird es alsbald zurückgewiesen.
So macht dieses unvergessliche Event noch einmal auf eine andere Art sprachlos.

Die Moral von der Geschicht?
Bist du Polarlicht-Forscher, ignorier vorm Publizieren das AKM-Forum nicht!

[Marko Rummelsburg]

Ei, welch Überraschung zum Jahresende...
Tut mir wirklich leid, das so sagen zu müssen und ich mache mir damit wohl keine Freunde, aber dieses Paper (noch ein Preprint!) ist imho ein beeindruckendes Lehrstück für schlechte Wissenschaft.

Da bin ich voll und ganz deiner Meinung, ganz besonders fehlen auch lokale Magnetometer- und Satelliten-Daten und ein All-Sky-Composite wäre nicht schlecht. Das Ignorieren einer Citizen-Science-Community scheint auch ein typisch deutscher Elfenbeinturm zu sein. Es ist ein Artikel, der einen etwas ratlos zurücklässt (Los Angeles 1981 vs Göttingen Mai 2024 - häh?, Red Aurora = SAR = häh?). Dennoch denke ich, haben sie ein paar ganz gute Argumente, warum es neben SAR einen SAG geben könnte. Es könnte sich natürlich auch als Fehlinterpretation herausstellen, Skepsis ist hier durchaus angebracht. Hoffentlich greifen das Thema weitere Forscher:innen auf und liefern etwas fundiertere Analysen.

Die Hypothese Partikel-Niederschlag als Auslöser für den SAR-Bogen dürfte hoffentlich einige Reaktionen hervorrufen. Aber vielleicht schafft es das Paper auch gar nicht bis zur Veröffentlichung.