天文學(xué)家聽(tīng)到了太陽(yáng)的“心跳”。
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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。
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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
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