天文學(xué)家聽(tīng)到了太陽(yáng)的“心跳”。

白光下拍攝的太陽(yáng)。

Matú? Motlo

英國(guó)伯明翰大學(xué)和美國(guó)耶魯大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)似乎一直在發(fā)生某種悄然的改變。即使表面上平靜如水，這種改變依然在其內(nèi)部持續(xù)進(jìn)行著。也就是說(shuō)，每一次活躍期結(jié)束后的太陽(yáng)內(nèi)部都依然在發(fā)生著變化——即使它看上去和以前沒(méi)有分別。

太陽(yáng)活動(dòng)以11年為一個(gè)周期。在這個(gè)周期內(nèi)，太陽(yáng)會(huì)由平靜逐漸變得暴虐，然后再次恢復(fù)平靜。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，平靜期亦即太陽(yáng)活動(dòng)極小期期間，太陽(yáng)的行為是一致的，是可以預(yù)測(cè)的。但新研究結(jié)果表明，實(shí)際情況可能并非如此。

科學(xué)家使用的數(shù)據(jù)來(lái)自“伯明翰太陽(yáng)振蕩網(wǎng)絡(luò)（Birmingham Solar Oscillations Network）”。該網(wǎng)絡(luò)由戰(zhàn)略性分布在全球的6臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成，可對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。

研究人員重點(diǎn)分析了自上世紀(jì)70年代開(kāi)始，第21至第25個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期期間，四個(gè)最平靜極小期的日震學(xué)數(shù)據(jù)。日震學(xué)旨在通過(guò)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)的振動(dòng)，來(lái)研究太陽(yáng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

太陽(yáng)表面的等離子體湍流會(huì)激發(fā)振蕩波，在太陽(yáng)內(nèi)部四處反彈，導(dǎo)致整顆恒星的表面發(fā)生某種方式的顫動(dòng)。這種顫動(dòng)攜帶著與太陽(yáng)內(nèi)部溫度、密度和結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息，能夠被高靈敏度的裝置感知。

通過(guò)精確分析這四個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)極小期期間太陽(yáng)的聲速和氦雙電離特征，研究人員得以窺見(jiàn)太陽(yáng)的內(nèi)部，并將不同時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

結(jié)果令人震驚。這四個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)極小期中的每一個(gè)，都與相鄰的前一個(gè)有微妙的差異。一個(gè)平靜期的太陽(yáng)外層和另一個(gè)平靜期相比，發(fā)生了可測(cè)的變化。而其中最平靜也最持久的一個(gè)極小期，其留下的內(nèi)部特征也是最清晰的。

這既意味著太陽(yáng)的平靜期絕非意味著太陽(yáng)活動(dòng)完全停止，而是內(nèi)部正在為下一個(gè)活躍期積累能量或調(diào)整結(jié)構(gòu)；也意味著太陽(yáng)這顆距離我們最近，也被研究得最深入的恒星，其身上依然隱藏著很多未解之謎。

極小期（左）和極大期（右）太陽(yáng)的對(duì)比。

NASA / SDO / Joy Ng

參考

Forty years' data give unique insight into Sun's inner life

https://www.birmingham.ac.uk/news/2026/forty-years-of-data-give-unique-insight-into-suns-inner-life