我们称之为极光的闪闪发光的光谱光片曾经被归因于许多超自然的行为或超自然实体:一座发光的桥梁将逝去的战士带到他们最后的安息之地,或者火狐在雪地上疾驰的尾巴。今天,我们知道北极光和南极光是空间天气的一种表现-当太阳的带电粒子雨点落在地球的大气层外壳上时,地球的磁卷须复杂地纠缠、破坏和重新组装。
就像夜空中闪烁的许多东西一样,极光在今天和几个世纪前一样可能激发出原始的敬畏之情。但是,在发现短暂极光方面,机缘巧合扮演着非常重要的角色。这就是为什么利兹·麦克唐纳(Liz MacDonald)决定作弊。她是美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的空间气象学家,也是世界极光猎人事实上的头目。
2011年,一道充满活力的深红色极光点燃了北美的夜空,一直延伸到南边的阿拉巴马州。推特-当时还处于相对初级阶段-也亮了起来,来自欧洲大陆各地的人们分享了他们对它的喜悦探测,经常伴随着他们对天文摄影的尝试。麦克唐纳对利用社交媒体众包极光观测的可能性感到震惊。
她接着创建了Aurorasaurus,这是一个免费的公民科学平台,可以实时跟踪极光的出现。每当有人看到极光时,他们就会登录网站,登录应用程序,或者发布关于极光的推文,世界地图上就会出现一个标记,上面装饰着他们看到极光的时间和位置。九年前的一个想法的核心已经变成了一个国际平台,数千名极光猎人的眼睛一直盯着白炽的天空。
极光不仅极大地提高了荒野中任何人自己找到这些著名的难以捉摸的展品的几率。科学家们也投入到这片数据海洋中,以改进他们的极光预测模型,从而更好地理解地球大气层中神秘的带电上层。
例如:2018年,研究人员描述了在该平台的帮助下发现的一种新的极光现象。极光猎人注意到了一条拉长的紫色弧线,有时还伴随着看起来像绿色尖桩栅栏的东西,在加拿大阿尔伯塔省的夜空中徘徊在令人惊讶的低纬度。他们将它命名为史蒂夫,这是对一部动画喜剧电影的引用,在这部电影中,林地的动物给一种灌木起了这个绰号,只是因为它们没有其他的词来形容它。麦克唐纳非常喜欢这个名字,她把它改成了STEVE,意思是强大的热排放速度增强。
广达杂志通过电话采访了麦克唐纳,就在冠状病毒大流行迫使数十亿人躲在自己家里的时候。为清楚起见,采访内容经过了浓缩和编辑。
完全出乎意料。有一段时间,这是一个让人无法释怀的想法,你知道吗?但是我们都知道,科学家做事情的速度相当慢,你肯定是在逆流而上做这样的事情。但这个想法就是不会消失。我真的不知道它会有多大。
我们在2013年获得了100万美元的拨款-这是很棒的-来真正建造这个网站。但这在我自己的社区里并没有得到充分的认可。我记得我第一次被邀请演讲这个话题-我想那是在2015年左右。当我说“我们使用推特上的数据”时,太空科学家的听众都笑了。这让我很惊讶,你知道,它是那么有趣。这很有趣,但它也告诉你其他人是如何没有理解它的。你肯定不能说服每个人,但我想我已经学会了相信自己和这项不那么传统的工作,相信它是非常可行的,无论是对科学还是对人们生活的各种不同方式的影响。
在科学家们对你的数据源咯咯地笑过之后,使用这个数据源发现史蒂夫是什么感觉?
能成为这一发现的一部分真的很酷。弧线本身并不是发现;事实是我们现在理解了潜在现象的一部分。
实际上,我们刚刚发表了一篇与德国极光历史学家迈克尔·亨内库尔(Michael Hunnekuhl)合作的新论文,他对各种关于极光的现代和历史档案进行了搜索。他发现许多过去对史蒂夫的观察可以追溯到几百年前,包括著名的挪威科学家卡尔·索尔默的观察。斯特默拍摄了40年前,100年前的极光照片,他观察了史蒂夫大约七次约会。他将它们描述为“高度极高的微弱的同质弧线”,这是一个相当酷的描述。
有很多关于史蒂夫的讨论。有些人认为这是极光,有些人不这么认为。2019年的一篇论文认为这是一种混合体,而紫色部分则是一种“天空辉光”。天空的辉光是不是另一种名称的极光呢?
天空辉光是一个已经在光污染社区使用的术语,所以这不是我最喜欢的术语。我想我们都同意,它不是典型的极光,它是由粒子落在大气中,并在它们沿着降落伞向下移动时传递能量造成的。在史蒂夫的例子中,你有这种疯狂的东西流动,不知何故,这就是激发中性粒子并导致光线发射的原因。
所以它是非常不同的,但我仍然认为我们应该称它为极光。有许多非典型的极光种类。有一种叫做黑色极光的东西:它是看不见的,但它仍然是粒子,你看不到它在做等离子体物理之类的事情。
我们所说的[极光]正在继续进化。极光对许多不同的人、科学家和世界各地的不同文化来说是许多不同的东西。
当关于史蒂夫的新论文发表时,你认为人们是否应该减少对它是极光还是天空辉光的关注,而应该强调它背后的科学?
人们可以做他们想做的任何事情,包括科学家。我们都有权对此发表意见。
嗯。你知道,了解什么是病毒式传播,戏剧的哪些方面,以及它们如何与报纸相交是一件很有趣的事情。这有点疯狂。
你有没有想让更多的公众了解极光的一些方面--一些非常基本的东西,也许是对它们的误解?
有很多误解,这更多的是我的错,科学家的错。但主要的一点是,并不是来自太阳的粒子直接造成了大部分极光。来自太阳的粒子进入地球的磁场区域,在那里发生了一大堆复杂的东西,这些粒子最终被困在地球的磁力线上,并被输送到地球的黑夜一侧。极光是能量进入地球磁场,被储存,然后释放回地球的连续过程的结果。
嗯!。严格来说,我不被允许为一个地方代言。但我最近去了加拿大耶洛奈夫郊外的一个偏远小屋,我还去了阿拉斯加的费尔班克斯。我在很多不同的地方看到过极光,但它一直在变化,看到它总是超级酷的。对我来说,去这个小屋的经历真的很令人惊叹,在那里你可以在晚上走到外面,从酒店的任何地方-包括热水浴缸-看到极光。你知道,你必须有一点运气,但即使现在是太阳活动的最小时期-太阳并不那么活跃-当你去那么远的北方,如果不是一直在下雪,每天的极光,以及每三四个小时发生的这种持续的能量储存和释放,可能会非常壮观。
在大流行的情况下,你还能去这些偏远的地方,仍然遵守社会距离规则吗?
不,那间小屋得关门了。你不能让旅游团进来,他们没有电网,他们没有医疗设施,诸如此类的事情。你必须乘水上飞机才能到那里。我们真的,真的很幸运,在我们的时机。在过去的一年里,我非常幸运地在9月份在挪威看到了极光,当时我作为冰上探险中的心脏的一部分去了斯瓦尔巴特群岛。
[编者按:冰上探险中的心脏涉及两名极地冒险家,希尔德·法伦·斯特罗姆(Hilde Fólun Strøm)和桑妮娃·索尔比(Sunniva Sorby),他们正在斯瓦尔巴特群岛的一个偏远角落花一年时间为包括Aurorasaurus在内的各种组织开展公民科学项目。]。
与最近的城镇相比,他们离极光更近--极光比云层高10倍。他们被锁在冰里。她们是了不起的坏女人。他们的探险是相当了不起的:他们在教育人们,通过Skype进入教室,做各种公民科学项目,并提高人们对气候变化的认识。
当我们都安然度过这场流行病的时候,对过去极光观赏的记忆和对未来探险的想法是否让你保持清醒呢?
我在我家做科学研究。这与极光无关,但这能让我保持清醒。有了公民科学,你可以替代地体验其他环境。在阿拉斯加、加拿大和其他地方的人们-极光仍然在那里发生。人们仍在为此做出贡献。你可以跟着去看他们的一些美丽的照片和观察。
极光的刺激在很大程度上是来自于做出科学发现的想法,还是仅仅是让更多的人抬起头来好奇地看着极光呢?
其美妙之处在于,这些数据在科学上是有用的,这样我们就可以帮助人们更成功地看到北极光。还有一个事实是,我们正在利用已经是这些现象专家的人,并与他们进行沟通。我们正在从他们那里得到帮助,然后就是我们如何回报的问题。
但对我来说,这也是与极光之美重新建立联系的一种方式。当你真正研究极光、数据和所有这些东西时,其中的一些美可能会让你不知所措。所以我就是从那里来的。