Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

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Michael Theusner
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Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Theusner » 8. Okt 2023, 22:45

Hallo,

hier wie versprochen die Auswertung der Ereignisse mit den riesigen, blauen Polarlichtstrahlen, die am Morgen des 19.9.2023 und 25.9.2023 auftraten.

Diese Polarlichtstrahlen waren außergewöhnlich, weil sie ganz enorme Höhen am Himmel erreichten. Viel höher als das normale Polarlicht. Am Morgen des 25.9. sogar bis über 75° hoch an meinem Standort bei Neustadt in Holstein (54,1 °N). Das bedeutet, dass sich diese Polarlichtstrahlen entweder nicht weit nördlich von Deutschland entwickelten, oder - je nachdem wie weit sie von uns weg waren - ungewöhnlich große Höhen über dem Erdboden erreichten.

Um das berechnen zu können, sind gleichzeitige Fotos von verschiedenen Standorten notwendig. Denn aus den Beobachtungspositionen und dem Winkelunterschied, unter dem die Strahlen am Himmel zu sehen waren, lässt sich die Entfernung - und so auch die Höhe über dem Erdboden - triangulieren.

Und dass das möglich war, liegt an den Vergleichsfotos, die ihr mir hier zur Verfügung gestellt habt. Nochmals einen ganz herzlichen Dank an euch alle!

Die Methode, die ich angewendet habe, geht jedoch weiter als eine einfache Triangulation. Auf den Polarlichtstrahlen gibt es ja keine Markierungen, die sich in den verschiedenen Fotos anvisieren lassen, sodass sich direkt Entfernung und Höhe ergeben. Um das trotzdem machen zu können, verwende ich das aktuell gültige Magnetfeldmodell der Erde IGRF13. So kann ich auf dem Polarlichtstrahl mehrere Sichtlinien markieren und die gekrümmten Magnetfeldlinien daran anfitten und die Magnetfeldlinie heraussuchen, die am besten zu allen Sichtlinien passt (minimaler Abstand zu allen).

Die Ergebnisse bezüglich der Höhe des Polarlichts sind wirklich ganz erstaunlich wie ich finde.

Zur Info: die Graustufenbilder zeigen jeweils den Blaukanal. Die Sterne habe ich mit der Funktion "Staub und Kratzer beseitigen" in Photoshop entfernt, damit der Strahl besser sichtbar ist.

19.9.2023, 05:07:32 MESZ
Wegen der fortgeschrittenen Uhrzeit (05:07 MESZ) und des wechselhaften Wetters in der Nacht, sah es zunächst so aus, als gäbe es keine Vergleichsbilder zu meinen aus Westerrade in S-H. Doch dann hat sich Wegaufnehmer mit Bildern aus der Nähe von Northeim am Harz bei mir gemeldet. Und ich hatte sogar Fotos, die praktisch zeitgleich entstanden sind. Was für ein Glücksfall! Hier das Ergebnis:

Der Strahl stand über dem Norden Russlands auf 64.67 °N und 36.72 °O in einer Entfernung von über 1800 km!
20230919_030732UTC_summary2.jpg

Aus der sich für diese Position berechneten Magnetfeldlinie ergeben sich die in dem Bild gezeigten Höhen und die Krümmung, die genau zu der des Strahls im Bild passt. Die Ellipsen zeigen den Fehler der Berechnung. Zweifelsfrei verschwand der Polarlichtstrahl erst in einer Höhe von über 2500 km über dem Erdboden. Vielleicht sogar bei 3000 km!
Das gleiche Ergebnis erhalte ich für Fotos von 05:06:03 MESZ.
20230919_030732UTC_summary.jpg

25.9.2023, 04:18:28 MESZ
Dieses GBR-Ereignis trat nur 6 Tage später auf und war durch verbreitet bestes Wetter gekennzeichnet. Deswegen gab es hier mehr Vergleichsbilder zu meinen. Knackpunkt ist jedoch immer ein ausreichend großer Unterschied im Blickwinkel, um die Entfernung gut triangulieren zu können. Deswegen kamen hier Bilder von Marcus Adlung in Freiberg/Sachsen und Marcel Becker in Kirchhain in Hessen zum Einsatz. Beide hatten Bilderserien, in denen die GBR schwach erkennbar sind (da sie deutlich weiter südlich waren als ich). Besonders schön ist hier, dass für den hier präsentierten Zeitpunkt Bilder von uns dreien innerhalb von 10 Sekunden entstanden sind.
Deswegen konnte ich die Triangulation mit Bildpaaren von mir und Marcus (sogar mit zwei Strahlen) sowie Marcel und Marcus durchführen.

Diese Strahlen standen über dem Norden Norwegens und der Norwegischen See in über 1300 km Entfernung. Sie lagen weit hinter dem im Bild sichtbaren, normalen Polarlichtvorhang (wohl auf etwa 60°N).
20230925_021833UTC_summary2.jpg

Es ergibt sich daraus ein ähnliches Bild wie am 19.9., die Strahlen reichten sogar bis 3500 km hoch! Darüber (über 75° hoch von meinem Standort aus) gehen sie im Bildrauschen und der Milchstraße unter (die ich mit Hilfe des Grünkanals im Blaukanal weggerechnet habe).
Gelb: Triangulation Freiberg-Neustadt i. H., grün Triangulation Freiberg-Kirchhain. In weiß: zweiter Strahl (Freiberg-Neustadt i. H.)
Gelb: Triangulation Freiberg-Neustadt i. H., grün Triangulation Freiberg-Kirchhain. In weiß: zweiter Strahl (Freiberg-Neustadt i. H.)

Die unterschiedlichen Triangulationen für den kräftigeren Strahl liefern ein sehr ähnliches Ergebnis. Dass sie nicht perfekt übereinstimmen, ist kein Wunder, weil die Strahlen sehr diffus sind und es schwierig ist, jeweils genau ihre Mitte zu markieren. Das habe ich sowieso nicht manuell gemacht, sondern die Punkte programmatisch berechnet. Der schwächere Strahl links war weiter weg, weswegen die Höhen tiefer liegen.

Eine Triangulation mit Bildern von Marcus und mir von 04:17:11 MESZ bestätigt die berechneten Höhen.

Warum sind solche Höhen etwas besonderes?
Normalerweise tritt Polarlichts nur in Höhen unter 600 km Höhe auf. Das liegt daran, dass darüber einfach nicht mehr genügend Luftmoleküle vorhanden sind, um genügend Licht zu erzeugen und Polarlicht sichtbar zu machen. Dem Polarlicht geht praktisch die Luft aus.

Nun ist aus der Triangulation offensichtlich, dass die von uns beobachteten GBRs bis 3500 km Höhe erreicht haben. Wie ist das möglich? Wie kommen dort genügend Stickstoffmoleküle* hin, sodass doch ausreichend Licht erzeugt werden kann? Das ist offenbar ein völliges Rätsel bislang. Mir ist in der wissenschaftlichen Literatur nicht einmal eine Beschreibung dieses Phänomens bekannt. Und auch keine zur Triangulation von so hoch reichendem Polarlicht.
Insofern ist es besonders spannend, dass wir hier vielleicht einen Beitrag zur Forschung leisten können.

Noch etwas zum Auftreten der GBRs. Bislang weiß ich definitiv von 5 Ereignissen seit 2015. Alle im September, immer in den Morgenstunden: 8.9.2015, 9.9.2015, 2.9.2016, 19.9.2023 und 25.9.2023. In der Nacht vom 7./8.9.2015 gab es vor allem morgens GBRs, aber wohl auch schon am Abend.
Ich muss aber noch alle meine Bobachtungen systematisch durchgehen und schauen, wann es die noch gab.

Viele Grüße
Michael

* Thema Stickstoff: dass der für das Leuchten verantwortlich ist, lässt sich aus der Farbe ablesen. Es handelt sich um die Emission von N2+ bei einer Wellenlänge von etwa 428 nm zusammen mit Sonnenlicht (Dämmerungspolarlicht).

Carl Herzog
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Carl Herzog » 9. Okt 2023, 01:31

Hervorragende Arbeit, vielen Dank Michael.

Irgendwie habe ich Dein Aufruf verpaßt. Hier ergänzend meine Aufnahme vom 25.09, Standortdaten in der Bildlegende. Die Nordseite auf Baumkronenhöhe entspricht ungefähr 10° über dem Horizont. Die Spitze scheint bei mir bei ca. 70° über dem Horizont zu liegen.

Blau-Kanal ohne Sterne:
A-2023-09-25-04h18m-Blau.jpg

In Farbe (Sättigung hochgedreht) ohne Sterne:
B-2023-09-25-04h18m-Farbe.jpg

Normal mit Sterne zur Orientierung:
C-2023-09-25-04h18m-Sterne.jpg

Viele Grüße, Carl
Zuletzt geändert von Carl Herzog am 9. Okt 2023, 12:01, insgesamt 1-mal geändert.

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Martin Hahn
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Martin Hahn » 9. Okt 2023, 11:42

Hallo Michael,

Vielen Dank für deine Berechnungen und Ausführungen! Extrem spannend, das Alles!
Clear Skies!
Martin

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Marcel Becker
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Marcel Becker » 9. Okt 2023, 11:56

Hallo Michael,

vielen Dank für diese klasse Auswertung! War schon sehr gespannt darauf gewesen was sich ergibt. Schon gigantisch, dass die Strahlen bis 3500 km hoch reichten! Mit solchen Höhen hatte ich überhaupt nicht gerechnet.
Viele Grüße aus Mittelhessen
Marcel

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Carl Herzog » 9. Okt 2023, 12:24

Hab gestern beim Googlen diese Seite gefunden, die möglicherweise die GBRs erklärt:

https://auroraborealisobservatory.com/2 ... -borealis/

Da gehts einmal um hochgewirbelte N2+ Molekühle bei starken geomagnetischen Stürmen, und zum anderen um den zusätzlichen Faktor von direkter UV-Einstrahlung in größerer Höhe.

Viele Grüße, Carl

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von David F DF » 9. Okt 2023, 13:32

Super interessant :shock: , vielen Dank Michael :wow:
Grüße aus dem Siegerland :)

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OlafS
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von OlafS » 9. Okt 2023, 14:16

David F DF hat geschrieben: 9. Okt 2023, 13:32 Super interessant :shock: , vielen Dank Michael :wow:
Michael, da kann ich mich einfach nur anschließen und Dank auch allen, die zuarbeiten konnten :o

Gruß, Olaf
https://3sky.de/NLC/Noctilucent_Clouds.html#REALTIME
Meine PL, NLC, PSC-Beobachtungen, Wetterlinks u.a.: https://3sky.de

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Marcus Adlung
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Marcus Adlung » 9. Okt 2023, 17:32

Super interessant Michael!!
Danke für's aufarbeiten!

Mal sehen was die Zukunft diesbezüglich noch bringt! :)
Viele Grüße aus Freiberg :D

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Michael Theusner
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Theusner » 9. Okt 2023, 20:32

Guten Abend,

freut mich, dass ihr das Ergebnis ebenso interessant findet wie ich. Ich werde auf jeden Fall in den nächsten Tagen versuchen, noch weitere Fotos auszuwerten. Die Ergebnisse poste ich dann hier.

Carl, danke für die Fotos, ich denke, dass sich damit auch etwas machen lässt.

Carl Herzog hat geschrieben: 9. Okt 2023, 12:24 Hab gestern beim Googlen diese Seite gefunden, die möglicherweise die GBRs erklärt:

https://auroraborealisobservatory.com/2 ... -borealis/

Da gehts einmal um hochgewirbelte N2+ Molekühle bei starken geomagnetischen Stürmen, und zum anderen um den zusätzlichen Faktor von direkter UV-Einstrahlung in größerer Höhe.

Viele Grüße, Carl
Ja, grundlegend ist bekannt, dass die Moleküle bei den Stürmen aufgewirbelt werden und dadurch einige hundert Kilometer hoch kommen und so für das blaue und violette Polarlicht über dem üblichen rot verantwortlich sind (wie sehr schön in dem verlinkten Diagramm zu sehen ist). Soweit ich das erklärt bekommen habe, ist jedoch unklar, wie die Stickstoffmoleküle einige bis viele tausend Kilometer hoch kommen.

Falls irgendwem Fachveröffentlichungen dazu bekannt sind, oder solche, in denen Polarlicht vermessen wird, dass Höhen deutlich über 1000 km erreicht, bin ich sehr daran interessiert.

Viele Grüße,
Michael

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Christian Bartzsch
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Christian Bartzsch » 10. Okt 2023, 01:01

Hallo Michael,

deine Dokumentation zu den Giant Blue Rays finde ich sehr spannend. Hätte nie gedacht, dass diese Beamer mit N+ so hoch ins All ragen können. Wäre ja ein Fall für Citizen Science. Finde die Forschung zu Polarlichter aktuell spannend, was so in den letzten Jahren dazu bekannt geworden ist. STEVE, RAGDA, Dünenform von Polarlichter, GBR.

Viele Grüße

Christian
"Schaut zu den Sternen! Schaut zum Himmel!
Erblickt das ganze funkelnde Volk am Firmament,
diese Orte und Zitadellen aus Licht!"
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Michael Theusner
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Theusner » 10. Okt 2023, 22:30

Christian Bartzsch hat geschrieben: 10. Okt 2023, 01:01 Hallo Michael,

deine Dokumentation zu den Giant Blue Rays finde ich sehr spannend. Hätte nie gedacht, dass diese Beamer mit N+ so hoch ins All ragen können. Wäre ja ein Fall für Citizen Science. Finde die Forschung zu Polarlichter aktuell spannend, was so in den letzten Jahren dazu bekannt geworden ist. STEVE, RAGDA, Dünenform von Polarlichter, GBR.

Viele Grüße

Christian
In der Tat ist das sehr spannend. Es scheint wirklich so zu sein, dass die Forschenden zwar ihre ganzen Satellitenmessdaten haben und auswerten, aber Polarlicht der mittleren Breiten nie wirklich selbst fotografiert haben. Dadurch haben sie offenbar diverse Phänomene, die weiter südlich auftreten, verpasst.
Aber auch eine tolle Chance, dass wir da mit unseren Fotos aus dem AKM-Kreis vielleicht einen echten Beitrag leisten können.

Zu STEVE habe ich vor langer Zeit ein Erlebnis gehabt und einen unbewusst im Februar 1999 fotografiert. Ich war damals im Auslandsstudium in Tasmanien und hatte in der Nacht vom 18./19.2.1999 fantastisches Polarlicht. Auf Nordwest zeigte sich damals so ein merkwürdiger "Polarlichtstrahl", der mir auffiel, gerade weil er so abseits des Polarlichtvorhangs im Süden stand. Und genau deswegen habe ich ihn auch fotografiert. Ich konnte natürlich damals überhaupt nicht ahnen, dass das ein der Forschung unbekanntes Phänomen war.
Es ist Bild Nummer 12: http://web.archive.org/web/200708280939 ... 80299.html

Viele Grüße
Michael

Antje Stoldt (Antu)
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Antje Stoldt (Antu) » 11. Okt 2023, 07:30

Hallo Michael,
deine Auswertung dazu ist sehr interessant.
Ich selber, war in dieser Nacht an der Ostsee am Strand in "Stein (S-H). Da ich nur mit 24 mm fotografiert habe, habe ich den Blue Giant nur im unteren Teil auf meinen Fotos. Die Entwicklung zu dem Blue Giant ist meines Erachtens aber gut sichtbar auf meinen Aufnahmen in der Zeit: 4:15 - 4:19
Ich habe zu diesem Zeitpunkt im Intervall mit 10 sek. aufgenommen. Falls die Fotos noch von Interesse sind, melde dich gerne.

Viele Grüße,
Antje

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Michael Johler
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Johler » 11. Okt 2023, 10:31

Hallo Michael,

spannende Auswertung und sehr überzeugende Methodik und Analyse.

Tatsächlich schwierig hierzu - abgesehen von gewöhnlichen Höhenanalysen - was zu finden, aber eine Publikation fand ich dann doch ganz interessant, in der es um die Höhenanalyse der 427,8nm Bereiche geht inkl. weitreichender theoretischer Überlegungen. Topaktueller Artikel (2023) von White et. al und ausführliche Analysen. Eventuell könnte man auch den Autoren des Papers mal diesen Sachverhalt erläutern und nach Meinungen fragen.

Hier der Link zum Paper: https://doi.org/10.5194/angeo-41-1-2023

Viele Grüße,
Michael

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Michael Theusner
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Theusner » 11. Okt 2023, 21:09

Antu hat geschrieben: 11. Okt 2023, 07:30 Hallo Michael,
deine Auswertung dazu ist sehr interessant.
Ich selber, war in dieser Nacht an der Ostsee am Strand in "Stein (S-H). Da ich nur mit 24 mm fotografiert habe, habe ich den Blue Giant nur im unteren Teil auf meinen Fotos. Die Entwicklung zu dem Blue Giant ist meines Erachtens aber gut sichtbar auf meinen Aufnahmen in der Zeit: 4:15 - 4:19
Ich habe zu diesem Zeitpunkt im Intervall mit 10 sek. aufgenommen. Falls die Fotos noch von Interesse sind, melde dich gerne.

Viele Grüße,
Antje
Danke Antje,

deine Bilder wären in jedem Fall interessant. Ich könnte sie zwar nicht mit meinen abgleichen (Beobachtungsorte zu nah aneinander), aber mit denen der anderen wäre eine Triangulation sehr gut zu machen. Dass du dabei nur den unteren Teil erwischt hast, ist für die Analyse kein Problem. Schick mir also gerne eine PN.
Michael Johler hat geschrieben: 11. Okt 2023, 10:31 Hallo Michael,

spannende Auswertung und sehr überzeugende Methodik und Analyse.

Tatsächlich schwierig hierzu - abgesehen von gewöhnlichen Höhenanalysen - was zu finden, aber eine Publikation fand ich dann doch ganz interessant, in der es um die Höhenanalyse der 427,8nm Bereiche geht inkl. weitreichender theoretischer Überlegungen. Topaktueller Artikel (2023) von White et. al und ausführliche Analysen. Eventuell könnte man auch den Autoren des Papers mal diesen Sachverhalt erläutern und nach Meinungen fragen.

Hier der Link zum Paper: https://doi.org/10.5194/angeo-41-1-2023

Viele Grüße,
Michael
Vielen Dank. Den Artikel schaue ich mir morgen mal in Ruhe an.
Michael

Nicolas Rossetto
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Nicolas Rossetto » 20. Okt 2023, 00:20

Hello there, nice work on this matter !

While reading this post (and the previous one earlier in September), I realize this was what I got on my pictures on 25th september night, between 4:09 and 4h32. So it gave me the need to do the math (while listening to Jochen Hippel remixed amiga tunes ;-)), from my position, giving what I could extract from my pictures (at least the raw files I kept), and following +what Michael T. wrote in there, for this event.
Here is a first exemple of the field of view i had, from northern Jura, France (47°N):
2023-09-24au25-[22h25à06h47]-Astro+Aur-25''-ISO1250-[04h18'36'']-BlueCh.jpg
The above image is in RBG, without Green & Red channels, taken precisely between 4h18'11'' and 4h18'36'', give or take a few seconds, for the record on the memory card)
While reviewing the time-lapse going back and forth, I can see that the blue column rise at least to almost alpha Camelopardalis star, which was about 65° high at this time from my position.
PositionSupposée-GBR-@04h18'36''-25092023-~2300km-@10°Az.jpg
If I take the supposed point on Earth above this column, or at least the same latitude, and matching the direction from my position (@10° azimut, east side, for the center of the main and tallest column), giving the round earth and the horizon from my position, with 60° high for the upper part of the column, I got more than 20 000 km ( !! )
But if I take the general peak of intensity measured at the first peak of the night (23h UT), giving the ROTI data I have (posted somewhere in this forum if I recall well), so placing the base of the column somewhere north of Danemark and near 58°N of latitude, I got a top of the column near 4000 km.
PositionSupposée-GBR-@04h18'36''-Calcul-Hauteur-depuis-Jouhe.jpg
Now the top of the column I estimated from animated images might not be the same as the one from Michael GBR2 picture (with GoogleMasps screenshot).

→ What do you think of this estimation ?

→ Is there a way to get the images from ROTI at this precise time ?

There is a compilation of the time-lapse, taken from 3h52 to 4h31 that night, in colour then with only blue channel, then other channels to be sure it is blue only, and finally cropped then with some unsharp masking.

Viele Grüße aus Jura, Frankreich.
N. R.
Dateianhänge
2023-09-25-01h00loc-PicActivitéaurorale.png

Nicolas Rossetto
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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Nicolas Rossetto » 23. Okt 2023, 08:40

Hello there,

I will add a stack of the phenomenon done with 7 different images, showing the vertical extension better.
(495)_Blue-vIII-7s7-UsM.jpg
We were several to picture the auroras from France that night, maybe there are more picture of the phenomenon so that we can add data to this.

Salutations jurasiennes.
N. R.

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Martin Hahn » 2. Nov 2023, 08:18

Hallo Michael,

auf der heutigen Startseite von spaceweather.com erscheint eine Sichtung aus Frankreich, die den GBR auch drauf hat:
https://spaceweather.com/archive.php?vi ... &year=2023
https://spaceweather.com/images2023/01n ... s_crop.jpg

Das Bild unten rechts ist nach Angaben des Fotografen von 2:18 UT, passt also auch zeitlich exakt zu der von dir triangulierten Sichtung.
Clear Skies!
Martin

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Nicolas Rossetto » 2. Nov 2023, 13:50

Hello there,

the shown images in this new of Spaceweather is a consequence of discussion with Emmanuel Baudoin (his images), on french forum Astrosurf, in parallel of this present topic on your forum.

We try to draw the attention of Spaceweather in order to gather more images from different locations to be able to triangulate more precisely the giant blue ray that has been seen between 4h09 and 4h30.

Salutations jurassiennes.
Nicolas R.

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Laura Kranich » 11. Nov 2023, 16:21

Hello all!

Erst einmal danke für die spannenden Infos und die Diskussion!

Ich erinnere mich an weitere Ereignisse, wo GBRs auftraten und denke, dass dies auch bestimmt nicht die einzigen sind, die noch nicht systematisch als GBR-Events erfasst sind.

Zum Beispiel am 17./18.03.2015:
viewtopic.php?f=1&t=55409&hilit=2015+03 ... 40#p201531
viewtopic.php?f=1&t=55409&hilit=2015+03 ... 00#p201651
viewtopic.php?f=1&t=55409&hilit=2015+03 ... 00#p201650
viewtopic.php?f=1&t=55409&hilit=2015+03 ... 80#p201603 (?)

Und auch bei mir habe ich sie wiedergefunden (insbesondere das Bild von 22:23h):
viewtopic.php?f=1&t=57957&hilit=19+03+2 ... 20#p219497

Einiges davon scheint mir mit einer "sunlit aurora" zusammenzuhängen, möglicherweise ja auch alle solche Erscheinungen? Wenn die Strahlen so hoch reichen dürften sie ja ohnehin Bereiche erfassen, die im direkten Sonnenlicht liegen.
Viele Grüße aus Berlin,
Laura

http://www.lk-photo-film.de

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Re: Giant Blue Rays - Auswertung 19.9. und 25.9.2023

Beitrag von Michael Theusner » 14. Nov 2023, 20:36

Dear Nicolas,

thank you and thanks for posting your observation of the Giant Blue Rays from France and your analysis! I just returned from vacation and saw your post only now. Yours and Emmanuel's images are the furthest west I have seen so far and would be very valuable to more precisely triangulate those rays.

I have looked at the images that you have posted here and on Flickr, I can tell that the GBR extended to an elevation of at least 45° in your images. However, due to compression and low dynamic range of the images available online I cannot tell exactly how much higher they go.

Regarding your hight estimation: you assume the auroral rays to be straight lines perpendicular to the Earth's surface. Using that precondition and my analysis that the most prominent GBR was located at approximately 65.65°N and 13.8°E, I arrive at a maximum altitude of the ray of roughly 4200 km for an elevation of 45° and 22800 km for an elevation of 65°. This is close to what you got.

However, auroral rays follow the Earth's magnetic field lines and, therefore, are tilted with respect of the ground and curve towards the south. So the former analysis overestimates the true altitude of the auroral rays. The actual altitudes for the two elevations would be closer to 2800 and 13600 km. This would bring it roughly in line with the analysis I have posted in this thread.

A definite answer can only be given using the original images. They would allow to compute the location of the foot point of the auroral ray as well as the altitudes. Therefore, it would be great if you could provide some of your images for an analysis.

Cordialement,
Michael

Nicolas Rossetto hat geschrieben: 20. Okt 2023, 00:20 Hello there, nice work on this matter !

While reading this post (and the previous one earlier in September), I realize this was what I got on my pictures on 25th september night, between 4:09 and 4h32. So it gave me the need to do the math (while listening to Jochen Hippel remixed amiga tunes ;-)), from my position, giving what I could extract from my pictures (at least the raw files I kept), and following +what Michael T. wrote in there, for this event.
Here is a first exemple of the field of view i had, from northern Jura, France (47°N):
2023-09-24au25-[22h25à06h47]-Astro+Aur-25''-ISO1250-[04h18'36'']-BlueCh.jpg
The above image is in RBG, without Green & Red channels, taken precisely between 4h18'11'' and 4h18'36'', give or take a few seconds, for the record on the memory card)
While reviewing the time-lapse going back and forth, I can see that the blue column rise at least to almost alpha Camelopardalis star, which was about 65° high at this time from my position.
PositionSupposée-GBR-@04h18'36''-25092023-~2300km-@10°Az.jpg
If I take the supposed point on Earth above this column, or at least the same latitude, and matching the direction from my position (@10° azimut, east side, for the center of the main and tallest column), giving the round earth and the horizon from my position, with 60° high for the upper part of the column, I got more than 20 000 km ( !! )
But if I take the general peak of intensity measured at the first peak of the night (23h UT), giving the ROTI data I have (posted somewhere in this forum if I recall well), so placing the base of the column somewhere north of Danemark and near 58°N of latitude, I got a top of the column near 4000 km.
PositionSupposée-GBR-@04h18'36''-Calcul-Hauteur-depuis-Jouhe.jpg

Now the top of the column I estimated from animated images might not be the same as the one from Michael GBR2 picture (with GoogleMasps screenshot).

→ What do you think of this estimation ?

→ Is there a way to get the images from ROTI at this precise time ?

There is a compilation of the time-lapse, taken from 3h52 to 4h31 that night, in colour then with only blue channel, then other channels to be sure it is blue only, and finally cropped then with some unsharp masking.

Viele Grüße aus Jura, Frankreich.
N. R.

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