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日震学家们又捕捉到了一种发生在太阳表面的振动，终于有望揭开太阳内部动力机制的面纱了。
正如地球物理学通过研究地震波来探察地球核心结构一样，日震学通过对太阳表层振动进行分析，从而推测其内部构造。要知道，在太阳的内部回荡着无数的波，随着它们的扩散，太阳表层便会像鼓皮样不停振动。不过要探知其原因却是一个很大的难题，因为这意味着需要测出这个半径为70万千米的气态星球表面仅仅几米的细微变化!而这正是搭载在太阳和太阳风层探测卫星SOHO上的星体低频振荡探测仪高尔夫10年来的工作。可以说，由法国和西班牙共同研制的这台探测仪圆满完成了任务!研制该仪器的国际团队在法国原子能总署萨克莱研究中心天体物理部太阳物理专家拉斐尔·加西亚和西尔万娜·蒂尔克·谢兹的领导下，通过对探测仪观测数据的分析，终于找到了他们一直在寻找的东西：太阳表层的一种新的振动，能够揭示日核奥秘的振动!他们由此发现，日核的转速比辐射区快3倍－5倍(辐射区是指日核与日表下沸腾的对流区之间密度和温度都极高的区域)。这一发现尤其为我们深入理解太阳磁场(众所周知的太阳活动周期便是由太阳磁场决定的)打开了大门，并将提供有关太阳系构成方面的宝贵信息，前景十分诱人。
尼斯大学天体物理实验室的天体物理学家、日震学的先驱之一埃里克·福萨回忆道：“早在20世纪60年代，我们就已经探测到太阳的振荡，但还无法精确测量其频率。当时我们就想到或许可以搞一门日震学，但也知道这必须以长时间的观测为基础。”1979年，埃里克·福萨和他在法国蓝色海岸天文台的同行，同样也是天体物理学家的热拉尔·格莱克在南极对太阳进行了连续6天的观测，真正开创了日震学的纪元。埃里克·福萨指出，在不到30年的时间内，这个全新的学科证实了“太阳的主要物理参数和研究模型”，体现出它的价值和潜力。他还表示：“通过日震学，现在我们已经确定了太阳对流区和辐射区的界限所在：太阳半径的0，713倍处。小数点后3位的精确度啊!真是让人难以置信!”
那么，对太阳的观测是怎样为我们提供有关其内部结构及活动机制的精准信息的呢?
20世纪60年代初刚探测到太阳振动的时候，天体物理学家马上就明白了它的形成原理。埃里克·福萨解释说：“在我们这个恒星的内部，只可能有两种回复力形成这种振荡，那就是压力和重力。”当这两种回复力打破原有的平衡时，会分别形成压力波和重力波。这两种不同类型的波在太阳内部扩散，以它们特有的模式形成共振，使星球像一个巨大的共鸣箱一样振动起来。通过研究这些共振模式，天体物理学家就能更好地理解波是如何在太阳内部扩散的，从而对其内部结构及动力机制进行推断。
专家们从一开始就测到了压力波的共振模式。那是一种声学模式：压力波在扩散过程中反复使气体膨胀和压缩。而且早在1979年，专家们就了解了它们的来源。拉斐尔·加西亚解释道：“这些声波是由运动到太阳表面的巨大气泡爆裂导致的——这里涉及的是表面对流。我们所要侦测的正是这些气泡破裂产生的声波，那就好比要监听水滴落在水塘上发出的声音。”在实际操作中，为了估测这种来自太阳内部的声音，“高尔夫”对太阳脉动进行了极为精确的测量。这种脉动极其微弱，速度仅为每秒几十厘米，周期不过几分钟。借助这些测量结果，日震学家就可以推测压力波的轨迹，从而窥探到太阳内部的信息。“这些声学共振使我们得以确定声波在太阳内部的传播速度。”西尔万娜·蒂尔克·谢兹明确地指出：“而太阳是一个气体星球，因此我们就能顺藤摸瓜，确定相关的压力和密度，并间接地了解其内部温度。”日震学的主要成就全部来自这种方法。利用这种方法，今天我们已经完全有可能在太阳背面的黑子变得可见之前就将它们定位。这一点意义重大。因为我们知道，黑子引起的太阳爆发对航天员和人造卫星的安全是一种潜在的危胁。
不过对太阳其他一些物理特性的研究，光使用这一方法我们还是两眼一抹黑。因为太阳内部的动力机制只有通过研究重力波的共振模式才能探明，但重力波的共振模式要比压力波的共振模式难测得多。“重力波导致太阳表面以每秒几毫米的速度波动，而且波动周期为数小时!”拉斐尔，加西亚解释道。现在，就算天体物理学家之前从来没有观测到重力波的共振模式，但借助理论模型，他们也知道自己必须研究什么。“重力波是在对流区和辐射区的交界处产生的。当对流区的气泡进入物质密度更高的辐射区时，浮力构成的回复力便引发振动。这就像‘一石激起千层浪’，那些波浪就相当于重力波。”
只是这些“波浪”在穿过对流区时被大大削弱，从而淹没在太阳表面的一片沸腾之中——这也就难怪研究人员采集了整整10年的数据才把这些信号从喧闹的环境噪音中剥离出来。而今天，对重力波共振模式的探测使太阳的核心机密逐步暴露在我们眼前。通过对首批探测数据的仔细分析，日震学家对太阳核心的高速旋转已经有了初步认识。拉斐尔，加西亚兴奋地说：“确定太阳核心的转速非常重要，因为它是太阳形成阶段留下的遗迹，通过对它的了解我们就能获得有关太阳系形成的信息。”而且天体物理学家并不满足于此，因为有关重力波共振模式的精确研究或许会成为一个真正的信息宝库，正如西尔万娜·蒂尔克·谢兹所说：“得益于SOHO的观测，近几年我们终于明白太阳活动、黑子爆发、太阳磁场等诸多现象全都来自于太阳内部。而对重力波共振模式的研究恰恰可以使我们深入太阳的内部结构，今后的研究必定会更加细致、精确。”
现在，日本的“日出”卫星和法美合作的“日地关系观测”双子卫星也正在密切注视着太阳，它们的使命是研究引发日冕物质抛射的太阳磁场变化，以及磁暴与地球的相互作用。的确，今天的太阳已经处在我们的密切监测和监听之下，但它还远未坦白所有的秘密。
正如地球物理学通过研究地震波来探察地球核心结构一样，日震学通过对太阳表层振动进行分析，从而推测其内部构造。要知道，在太阳的内部回荡着无数的波，随着它们的扩散，太阳表层便会像鼓皮样不停振动。不过要探知其原因却是一个很大的难题，因为这意味着需要测出这个半径为70万千米的气态星球表面仅仅几米的细微变化!而这正是搭载在太阳和太阳风层探测卫星SOHO上的星体低频振荡探测仪高尔夫10年来的工作。可以说，由法国和西班牙共同研制的这台探测仪圆满完成了任务!研制该仪器的国际团队在法国原子能总署萨克莱研究中心天体物理部太阳物理专家拉斐尔·加西亚和西尔万娜·蒂尔克·谢兹的领导下，通过对探测仪观测数据的分析，终于找到了他们一直在寻找的东西：太阳表层的一种新的振动，能够揭示日核奥秘的振动!他们由此发现，日核的转速比辐射区快3倍－5倍(辐射区是指日核与日表下沸腾的对流区之间密度和温度都极高的区域)。这一发现尤其为我们深入理解太阳磁场(众所周知的太阳活动周期便是由太阳磁场决定的)打开了大门，并将提供有关太阳系构成方面的宝贵信息，前景十分诱人。
尼斯大学天体物理实验室的天体物理学家、日震学的先驱之一埃里克·福萨回忆道：“早在20世纪60年代，我们就已经探测到太阳的振荡，但还无法精确测量其频率。当时我们就想到或许可以搞一门日震学，但也知道这必须以长时间的观测为基础。”1979年，埃里克·福萨和他在法国蓝色海岸天文台的同行，同样也是天体物理学家的热拉尔·格莱克在南极对太阳进行了连续6天的观测，真正开创了日震学的纪元。埃里克·福萨指出，在不到30年的时间内，这个全新的学科证实了“太阳的主要物理参数和研究模型”，体现出它的价值和潜力。他还表示：“通过日震学，现在我们已经确定了太阳对流区和辐射区的界限所在：太阳半径的0，713倍处。小数点后3位的精确度啊!真是让人难以置信!”
那么，对太阳的观测是怎样为我们提供有关其内部结构及活动机制的精准信息的呢?
20世纪60年代初刚探测到太阳振动的时候，天体物理学家马上就明白了它的形成原理。埃里克·福萨解释说：“在我们这个恒星的内部，只可能有两种回复力形成这种振荡，那就是压力和重力。”当这两种回复力打破原有的平衡时，会分别形成压力波和重力波。这两种不同类型的波在太阳内部扩散，以它们特有的模式形成共振，使星球像一个巨大的共鸣箱一样振动起来。通过研究这些共振模式，天体物理学家就能更好地理解波是如何在太阳内部扩散的，从而对其内部结构及动力机制进行推断。
专家们从一开始就测到了压力波的共振模式。那是一种声学模式：压力波在扩散过程中反复使气体膨胀和压缩。而且早在1979年，专家们就了解了它们的来源。拉斐尔·加西亚解释道：“这些声波是由运动到太阳表面的巨大气泡爆裂导致的——这里涉及的是表面对流。我们所要侦测的正是这些气泡破裂产生的声波，那就好比要监听水滴落在水塘上发出的声音。”在实际操作中，为了估测这种来自太阳内部的声音，“高尔夫”对太阳脉动进行了极为精确的测量。这种脉动极其微弱，速度仅为每秒几十厘米，周期不过几分钟。借助这些测量结果，日震学家就可以推测压力波的轨迹，从而窥探到太阳内部的信息。“这些声学共振使我们得以确定声波在太阳内部的传播速度。”西尔万娜·蒂尔克·谢兹明确地指出：“而太阳是一个气体星球，因此我们就能顺藤摸瓜，确定相关的压力和密度，并间接地了解其内部温度。”日震学的主要成就全部来自这种方法。利用这种方法，今天我们已经完全有可能在太阳背面的黑子变得可见之前就将它们定位。这一点意义重大。因为我们知道，黑子引起的太阳爆发对航天员和人造卫星的安全是一种潜在的危胁。
不过对太阳其他一些物理特性的研究，光使用这一方法我们还是两眼一抹黑。因为太阳内部的动力机制只有通过研究重力波的共振模式才能探明，但重力波的共振模式要比压力波的共振模式难测得多。“重力波导致太阳表面以每秒几毫米的速度波动，而且波动周期为数小时!”拉斐尔，加西亚解释道。现在，就算天体物理学家之前从来没有观测到重力波的共振模式，但借助理论模型，他们也知道自己必须研究什么。“重力波是在对流区和辐射区的交界处产生的。当对流区的气泡进入物质密度更高的辐射区时，浮力构成的回复力便引发振动。这就像‘一石激起千层浪’，那些波浪就相当于重力波。”
只是这些“波浪”在穿过对流区时被大大削弱，从而淹没在太阳表面的一片沸腾之中——这也就难怪研究人员采集了整整10年的数据才把这些信号从喧闹的环境噪音中剥离出来。而今天，对重力波共振模式的探测使太阳的核心机密逐步暴露在我们眼前。通过对首批探测数据的仔细分析，日震学家对太阳核心的高速旋转已经有了初步认识。拉斐尔，加西亚兴奋地说：“确定太阳核心的转速非常重要，因为它是太阳形成阶段留下的遗迹，通过对它的了解我们就能获得有关太阳系形成的信息。”而且天体物理学家并不满足于此，因为有关重力波共振模式的精确研究或许会成为一个真正的信息宝库，正如西尔万娜·蒂尔克·谢兹所说：“得益于SOHO的观测，近几年我们终于明白太阳活动、黑子爆发、太阳磁场等诸多现象全都来自于太阳内部。而对重力波共振模式的研究恰恰可以使我们深入太阳的内部结构，今后的研究必定会更加细致、精确。”
现在，日本的“日出”卫星和法美合作的“日地关系观测”双子卫星也正在密切注视着太阳，它们的使命是研究引发日冕物质抛射的太阳磁场变化，以及磁暴与地球的相互作用。的确，今天的太阳已经处在我们的密切监测和监听之下，但它还远未坦白所有的秘密。