太陽:我們的恆星
日震學
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日震學是通過研究太陽如何振動來窺視其內部的科學。正如地質學家靠追蹤地震波如何穿過地球來了解地球隱藏的內部,太陽物理學家也靠測量在太陽內部隆隆傳播的聲波來了解它看不見的內部。
太陽無時無刻不在像一口巨大而溫和的鐘那樣鳴響。它湍急的對流產生出數以百萬計的聲波,這些聲波在它內部來回彈跳,使整個表面極其輕微地一起一伏,其圖案大約每五分鐘重複一次。這些運動對肉眼來說太過微弱,但儀器能通過精確測量太陽光顏色的微小移動來探測它們,這種移動揭示了表面是朝向還是遠離我們運動。聲波的速度由它所經過之處的溫度和密度決定,所以只要破譯出這些振動的確切組合,科學家就能重建表面之下深處的狀況——溫度、密度,以及不同層旋轉的快慢。
日震學之所以重要,是因為它是唯一能讓我們拿太陽內部去對照我們模型的工具,而且它已取得實實在在的成就:它測定了對流區的深度,測出了內部如何旋轉,甚至讓天文學家能在黑子轉到可見一側之前,就探測到它們正在太陽看不見的背面形成。把同樣的思路用到其他恆星上,叫作星震學,如今已能探測整個銀河系中恆星的內部。
通過測量聲波穿越太陽所需的時間,日震學家測出對流區從表面向下約29%處開始——證實了太陽模型的一項關鍵預言。
聲波是一種探針,它能抵達望遠鏡無法到達之處——徑直深入太陽內部。
太陽的「聲音」從不會以聲音的形式傳到我們這裡——太空不傳聲,而那些波只存在於太陽內部。我們只能把它們探測為表面那微弱的上下起伏。
又稱
另見