“地震”這個名詞,我們都是很熟悉的。“月震”,也並不太生疏,它是月殼的一種不穩定現象。1969年,美國“阿波羅11號”飛船的宇航員在月麵上裝置了第一台月震儀之後,記錄到每天平均約有一次月震,而且都是很微弱的。

太陽有“日震”嗎?有。日震極為複雜,規模宏偉壯觀,景象驚心動魄,地震根本無法與之相比。日震最初是在1960年被美國天文學家萊頓發現的。他在研究太陽表麵氣體運動時,發現它們竟是像心髒那樣來回跳動,氣體從太陽麵上快速垂直上升,隨後再降落下來,一脹一縮地在震**著。一些地方的氣體急劇震**幾次之後,好像跑得很急之後的喘口氣那樣緩和一段時間,接著又開始新的一輪震**。這種震**平均每5分鍾(精確地說,應該是296±3秒)周期性地上下起伏重複一次,被稱做“5分鍾震**”。

進一步的觀測研究表明,在一次震**中,氣體上下起伏的範圍可以達到好幾十千米,這對於直徑達約1392000千米的太陽來說,自然算不了什麽。使人驚訝的是,發生震**的不是太陽麵上的一小片區域,而是在成千上萬,甚至好幾十萬平方千米的範圍內,氣體物質連成一片,好像在同一聲口令下同起同落。並且在任何一個時刻,太陽麵上都有約2/3左右的地方在作這種有規律的震**。如此大麵積的震**真可以說是蔚為壯觀,請你想一想,比地球大好幾倍的一片火海,其上火舌瞬息萬變,火“波”洶湧澎湃,一會兒上升,一會兒又很快下降,最生動的筆恐怕也難確切地描述其全貌。

“5分鍾震**”的發現是天文學、特別是太**理研究中的一件大事,有著劃時代的意義。

我們知道,科學家對地震波進行研究之後,才得以了解地球內部結構,我們現在掌握的這方麵知識,幾乎都是這樣得來的。太陽內部我們更是無法直接看到,而所謂的太陽震**即日震,它的發現無異於為科學家們送來了一副可“竊聽”太陽內部的聽診器,各國科學家立即對之表現出巨大的興趣。

譬如說:太陽大氣層最靠裏麵的那一層叫光球,它也就是我們平常看到的太陽表麵層。在光球下麵的是對流層,這是很重要的一層,它起著承內啟外的作用。可是,我們無法看到它。而根據對5分鍾震**的觀測和有關理論,我們相信,對流層的厚度大體上是20萬千米。當然,也有人認為對流層隻是很薄的一層。

太陽的5分鍾震**一般被看作是太陽大氣中的現象,那麽,是否可能它也是周期更長的太陽整體震**的組成部分呢?

從20世紀70年代開始,一些科學家設法尋找頻率更低、周期更長的太陽整體震**。1976年,蘇聯克裏米亞天體物理天文台的科學家們在研究光球層時,發現太陽表麵存在著一種重要的震**,周期是160分鍾,每次震**太陽都增大約10千米,隨後又恢複到原先的狀態。

蘇聯科學家的發現很快由美國斯坦福大學的一批研究人員予以證實。後來,人們從蘇聯和美國的資料中,進一步得出更精確的周期為160.01分鍾。不過,在相當一段時期裏,有人懷疑太陽的160分鍾震**是否與地球大氣抖動有關。法國和美國的一個聯合觀測小組,成功地在南極進行了長達128小時的連續觀測之後,最終把懷疑排除了。地球北半球是冬季時,南半球是夏季,南極是極晝,即24小時太陽都在天空中,連續觀測中就不存在大氣周日活動的影響問題。以160分鍾為周期的太陽整體震**得到確認,它確實來自於太陽本身。

在研究5分鍾震**的時候,科學家們出乎意料地發現,它們竟然還可以分解為上百個長短不等的小周期,短的隻有3分鍾,長的有3小時。這些五花八門的小周期疊加在一起,真有點使人眼花繚亂,它們之間究竟有些什麽內在的聯係?或者這些錯綜複雜的小周期預示著什麽?現在確實還無可奉告。

20世紀60年代,美國科學家迪克發現太陽並非是個圓氣體球,它的兩極略扁,赤道部分則略微凸起。1983年,迪克本人的觀測結果表明,太陽的形狀並非固定不變,它的扁率發生周期振動,周期是12.64天。

有意思的是,另一批美國科學家從水星的運動中,也發現了太陽的震**現象。.1982年,美國高空觀測研究所等單位的研究人員,收集了從18世紀以來的、長達265年的水星繞太陽運動的資料,以及好幾十組日食發生時間的數據。綜合分析的結論是:太陽直徑又脹又縮,像是個一會兒充滿氣,一會兒又放掉了點氣的大皮球,這種被他們稱為“太陽顫抖”的震**現象的周期,被定為76年,最大的變化率可以達到0.8角秒

近些年來,有人從44520個太陽黑子數的分析中,得出其峰值有12.07天的周期。也有人從太陽自轉速度隨緯度高低而不同的所謂“較差自轉”中,導出16.7天的周期。此外,還有人認為存在著好幾個7~50分鍾的周期;160~370分鍾周期範圍內,也還存在著太陽整體震**,等等。

日食記載也為此提供了新論據。一些科學家詳細研究了8次日全食的資料,其中最早的一次是1715年5月3日在英國可見的日全食,最晚的一次發生在1984年5月31日。分析得出:269年間,太陽直徑有類似脈搏跳動那樣的振動現象,周期不詳,但總的說來變化不算人,隻有1.24’,大致是太陽角直徑的1/1600。

研究和探測太陽內部結構址天文學家們長期的重要課題,也是很難順利展開的課題。已經建立起來的理論和似說,有的未能通過實踐的檢驗,有的顯露出很大的缺陷,這類事情常有發生。正當科學家們一籌莫展、陷入重重困難的時候,日震被發現了,他們怎能不喜上眉梢呢!

在不算長的幾十年時期內,日震學已顯示出其強大的生命力,太陽的內部結構,各層次的溫度、壓力、密度、化學組成、自轉和運動情況等等,無不通過太陽震動的研究而獲得了大量前所未知的信息。說實在的,這些信息對於建立和完善已有理論,譬如黑子是怎麽產生的、黑子周期的本質等,都是必不可少的。科學家們相信,日震與地震的某些性質應該或可能有相似之處,運用我們已掌握的對地震波的研究成果,再經過相當時間的觀測和探索,我們一定會越來越深入地認識我們的這個太陽,再擴大一步來說,乃至其他恒星。

我們也不必諱言,到目前為止,太陽整體震**為我們解決的問題隻是初步的,還遠沒有對它提出的問題那麽多。太陽整體震**是怎麽產生的?從各種不同角度導出的種種周期與整體震**是什麽關係?各種周期之間又是什麽關係?這些都還是未知數。

如果把太陽震**比作是一條走向探知太陽內部的康莊大道的話,那麽,我們才剛踏上征程,大量的開拓工作還在後頭。