1989 年 3 月 10 日，太阳真的让人们惊慌失措。天文学家们看着太阳释放出十亿吨气体，以每小时一百万英里的速度喷射——一次日冕物质抛射——并一同喷射出一次太阳耀斑。辐射以光速传播，八分半钟后到达地球。当它与高层大气碰撞时，它使分子带电，阻碍了高纬度地区的无线电通信，包括当时听众认为是冷战干扰的从欧洲到俄罗斯的通信。射频问题主要影响了地对空和海对岸通信，以及短波广播和业余无线电用户。
两天后，当一群移动较慢的带磁性粒子到达时，真正的问题才出现。它冲击了地球的磁场，地球磁场可以保护地球免受日常辐射的侵害。带电粒子沿着磁力线向下疾驰，撞击空气中的原子，产生极光。通常，那些极光会留在北方。但这次，它们向南延伸到德克萨斯州。卫星失去了方向感，因粒子轰击其电子设备而摇摇欲坠。风暴剥去了 GOES-7 天气卫星一半的太阳能电池，使其寿命缩短了 50%。
地球颤抖的磁场也产生了地电流。它们沿着地表流动，遇到了魁北克省电网的一个缺陷。电流更容易通过电线而不是穿过岩石地面，额外的负载导致断路器跳闸。3 月 13 日凌晨 3 点左右，整个省份都陷入了黑暗。
如今，现代社会依赖于这种风暴会扰乱的设备。2017 年《美国地球物理联合会》空间天气杂志的一项研究估计了如果发生与有记录以来最大的太阳风暴——1859 年称为卡灵顿事件的动荡——再次袭击，其影响。美国每天将损失 420 亿美元。其影响可能持续数年，甚至数十年。电网可能会失效。你将无法从银行取钱。企业无法运营。水泵将无法工作；电话也无法工作。食物会变质。政府将难以治理。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）位于科罗拉多州博尔德的附属机构空间天气预测中心项目协调员 Bill Murtagh 说：“我们已经造成了前所未有的巨大漏洞。”
直到 1994 年联邦政府成立了国家空间天气计划以支持对风暴的研究，太阳的干扰才主要引起学术界的关注。1996 年，科学家们在博尔德举办了第一次空间天气研讨会。自 2007 年以来，他们每年都会会面讨论最新的研究。他们的报告以及私营部门的报告最终引起了奥巴马政府的警惕，后者于 2014 年成立了一个工作组，制定防御策略，协调政府机构和私营部门，并提高空间天气预测的质量。
根据空间天气研究公司 Predictive Science 的 Pete Riley 的一份论文，未来十年内发生卡灵顿级事件的可能性大于 10%。这可能听起来很少，但它高于加州发生大地震的可能性。
像 Murtagh 和 Skov 这样的科学家每天都会关注太阳的活动，因此他们看到了太阳是如何以我们大多数人未能察觉的方式干扰科技的。正是因为这种熟悉感，他们才明白即使是另一次类似魁北克规模的事件也会是多么严重。Skov 希望普通民众能有同样的认识。因此，她以“空间天气女郎”的身份，向他们详细介绍太阳剧烈爆发的起伏。
Skov 在她位于圣费尔南多谷的家中安装了一个 DIY 录音室，那里距离洛杉矶北部足够远，让你开始觉得也许你身处别处。在一个足够陡峭以至于需要使用停车刹车的路尽头，她比她的邻居们更接近天空。在这个秋日的早晨，她一直在制作一个新的视频，解释为什么人们应该关心太阳的行为如何影响人类。
Skov 站在一台大显示器前，显示器暂停在一个显示 Twitter 统计数据的画面上。她说，我们生活在一个崭新（或接近崭新）的世界。一个独立的空间物理学家可以在她车道旁的一间屋子里开创她自己的气象学分支。她还可以从全球社区收集信息——关于极光、无线电通信问题和 GPS 错误。
她从显示器前移开，走向她的摄像机。右边墙上挂着一个绿色的屏幕。房间里闪耀着人造灯光：一个环形灯——像一颗闪闪发光的 Life Savers 糖果——围绕着摄像机；房间对面，一盏更暖的灯照在一个喷成银色的药店雨伞上。
这个工作室可以追溯到她读研究生的时候，那时 Skov 在加州大学洛杉矶分校学习空间 物理学，参加了一个流行另类摇滚乐队，并经营着一家录制其他音乐人的制作公司。毕业后，在开始在 Aerospace Corporation 工作时，她继续经营这个工作室。Aerospace Corporation 为军方、航天机构和私营部门提供关于研发和技术转让的指导。在那里，Skov 研究了空间天气与卫星的相互作用。“我开始看到一个大图景，”她说。“这不是‘空间天气’这个很酷的术语。这就是空间天气。”在她的职业生涯之外，她从音频制作转向了视频制作。
所有这一切在 2012 年汇集在一起，当时她对太阳的威胁越来越感到担忧。她转向了 Twitter，那里有很多人提问——非常多。Skov 有答案，而且没有行话。“你在 Twitter 上输入三个来自空间科学领域的词，你就已经超过了你的字符限制，”她说。不久，她开始制作短视频并在 YouTube 上发布。然后是这个昵称，以及她被叠加在太阳上的形象：空间天气女郎。这种风格显得很激烈：对太阳耀斑进行特写镜头，让观众感觉不像是在看一个 9300 万英里外的神秘物体，而更像是她就在那里——所以他们也在那里。
起初，Skov 将她的两个身份分开。她在她的预报中使用她的结婚名字，而在科学论文中使用她的娘家名字。她认为简化的科学可能会以错误的角度冲击研究界。但后来一位空间物理学家发现了她的视频并将其发送给一个研究员邮件列表，同行们还是找到了她。一些科学家指出了小的错误。另一些人则不喜欢她“过于随意”的语言，这种语言不使用他们特有但晦涩难懂的行话。她说，她接受了合乎逻辑的批评——这让她保持诚实——而忽略了其他的。“我认为我宁愿被科学家扔橄榄球，也不愿被公众扔橄榄球，”她说。现在，研究人员也收看她的预报，以及 27,000 名 Twitter 关注者和 11,000 名 YouTube 订阅者。“真的没有类似的东西了，”奥地利科学院的空间天气科学家 Christian Moestl 说。“她的 YouTube 视频和 Twitter 动态被研究人员和感兴趣的公众收看，以了解正在发生什么。”
Skov 的忠实粉丝来自业余无线电爱好者社区：拥有无线电通信设备和业余无线电执照的人。当他们的广播被屏蔽或增强时，无线电操作员会实时看到空间天气如何影响地球。业余无线电操作员 Tom Crow 最初是在一个名为 Ham Nation 的节目中找到她的预报的。
“Skov 博士善于详细解释术语，而且不让人觉得被简化了。”
还有极光游客。Skov 的预报告诉他们何时去何处。但这种联系是双向的：现场记者也告诉 Skov 极光在哪里出现。“人们开始互相告知，社区也开始建立起来，”她说。
Skov 认为，理解地球上的生命如何与我们的恒星密不可分，可以帮助人们理解真正、真正巨大的事件的重要性。她将空间天气预报与更熟悉的 天气 预报进行了比较。人类从小就听过各种大小的气象现象。但空间天气并非如此。“这就像试图告诉一个从未见过下雨的人飓风有多危险，”她说。
一旦人们理解了，他们就可以像应对任何自然灾害一样为极端空间天气做准备：储备水、备用汽油和不易腐烂的食物，并制定一个即使无法通信也能碰头的计划。还要准备一些棋盘游戏，因为这可能需要一段时间。
John Kuehn
作为空间天气女郎，Skov 走在将 NASA 卫星和天文台的数据解读给普通民众的前沿。但当卫星运营商、能源公司和航空公司等大型实体需要了解太阳的光芒将如何影响它们时，它们会转向空间天气预测中心，那里的科学家们会仔细审查数据，寻找足以引起与地球物体摩擦的活动。
每当发生这种情况时，它们就会向公用事业公司、卫星公司等发送警报——分为一到五级，五级为最高。到 2017 年底，他们每月会发送大约 100 次。通过警告，技术人员可以重新路由电力，重新安排通信，并延迟卫星操作。
当太阳出现大规模活动时，一部分科学家会转移到“高活动室”，这是一个隔离区域，他们可以在那里与主要参与者交谈。在那里，联邦紧急事务管理局 有自己的互联网视频会议显示器，上面标有像办公室冰箱里的剩菜一样的标签。FEMA 需要知道即将发生什么，以便为大范围停电造成的混乱做好准备，并在通信中断前与操作员协调。“沟通是生死攸关的，”Murtagh 说。
虽然这次汇合并没有加剧破坏，但下次可能会，特别是当陆地风暴越来越频繁和猛烈时，因此更有可能与星爆同时发生。就像 5 级飓风一样， major solar event 无法避免。我们所能做的就是预见它，了解它有多糟糕、有多大，并为长时间的躲避做好准备。
很快，空间天气预测中心将收集数据以做出更精确的预测，今年将发射 NASA 的帕克太阳探测器等天文台，它将比以往任何探测器都更接近太阳，并且还将有两个添加到 GOES 卫星系列中，用于监测太阳和地球，分别在 2018 年和 2020 年。其科学家还创建了一个模型，该模型将使本地空间天气报告成为可能。“世界上的 AccuWeathers 可以获取信息并创造定制化的产品，”Murtagh 说。
那些空间 AccuWeathers 仍处于起步阶段，但 Skov 迫不及待地等待它们——以及那些将我们的恒星带到地球的广播员、预报员和翻译员。她正在与美国气象学会合作，创建空间天气广播认证。她可能是她学科的 Al Roker 版本，但即使 Al Roker 也需要本地预报员，站在他们自己的绿色屏幕前，向好奇的观众提供日常的空间天气报告。“你说，‘想象一下比这糟糕 10 到 100 倍的情况，’”她说。“他们说：‘我的天哪。’这让他们恍然大悟。然后他们说：‘我明白了。我真的明白了。’”
特约编辑 Sarah Scoles 是《Making Contact: Jill Tarter and the Search for Extraterrestrial Intelligence》一书的作者。
2013 年 6 月 18 日日落后不久，一位女士开着她的迷你厢式货车驶上马萨诸塞州贝尔蒙特市的布莱顿街。她的 GPS 告诉她右转。但是，由卫星数据导航的金属声音将她引入了歧途：驶上了铁路轨道。她试图开走，但货车卡住了。她刚解开自己和两个孩子的安全带，把他们带出来，一辆火车就把她的车压成了锡纸球。不久之后，有人把这起事故的新闻发给了空间物理学家 Tamitha Skov。她看到的不仅仅是 GPS 失灵。她看到了太阳失灵。虽然我们的恒星看起来平静而受控，但它的表面却在翻滚：黑子像结痂一样形成并使其变暗；等离子体的环连接着它的区域；它的大气层比恒星本身还要宽广。太阳耀斑（辐射爆发）和日冕物质抛射（恒星物质炸弹）会扰乱地球的磁场和高层大气。在那里，它们会扰乱像 GPS 接收器这样依赖电力或无线电通信的设备。太阳和地球之间的这种相互作用被称为空间天气，而这正是 Skov 的专长。当时，Skov 刚刚开始了一个网络视频系列，提供空间天气预报，就像 Al Roker 在电视上对云和阳光做的预测一样。在视频中，她解释了我们最近的恒星如何影响地球。她有一个不起眼但参与度很高的追随者。车主们开始在她服务中断时向她举报，航空公司和小型飞机的飞行员会告诉她导航何时出错，出租车司机也会描述路线错误。其中有许多案例涉及司机在 GPS 的指示下驶入火车轨道或其他非道路，尤其是在黎明和黄昏时。起初，Skov 并不在意这些轶事。当报告不断涌来时，她咨询了 Aerospace Corporation 的一位大气专家，Aerospace Corporation 是一个联邦资助的研发中心，Skov 在那里担任研究科学家。“这是怎么回事？”Skov 问她的同事。“有什么问题吗？”是的，那位女士回答说，日落和日出时大气层总是很不稳定的。再加上太阳耀斑呢？“这肯定会产生影响，”专家说。Skov 查看了洛克希德·马丁太阳和天体物理学实验室的网站，以查看在那位女士不幸驾驶时是否真的发生了太阳耀斑。果然，它出现了：一次 C 级爆发，中等强度。
目前，没有任何一个小的太阳事件——比如这次 C 级耀斑——可以被明确地与一个具体问题联系起来，比如一辆迷你厢式货车里的 GPS 设备导致司机驶上铁路轨道。尽管如此，Skov 还是将这类事件称为“确凿的证据”，即使科学家们无法确凿地证明原因。她努力让人们意识到这种事情可能会发生。她说，就那辆货车事故而言，“我试图让人们认识到 GPS 极其容易受到影响，而盲目信任它简直是疯了。”
空间天气的影响可以是小的，也可以是重大的。C 级太阳耀斑几乎不为人注意，即使它确实导致了那位女士的汽车报废。但也有大量证据表明，人类需要“大规模”地关注太阳。因此，Skov 致力于解释不断增长的地球问题，这些问题将来自那个首先让我们得以在地球上生存的恒星。她成为了“空间天气女郎”，将她的观众与宇宙联系起来，并向各类人群传播各种程度的空间天气信息。
太空图像由 NASA 提供
本文最初发表于《大众科学》2018 年 1 月/2 月刊的“动力”特刊。
