为了提炼和修改太阳黑子的形成和演化的理论模式,太阳物理学家必须更多地了解太阳内部的结构和行为．太阳内部究竟是什么样子,我们既看不见,也摸不着．后来人们发现通过对太阳表面脉动的研究,可以推测出太阳内部的情况．这就好像研究地震波能够推测出地层深处的秘密一样。

本世纪60 年代,美国天文学家莱顿等人,利用物理学上的多普勒故应,发现太阳大气的上下振动很有规律,其振动的周期是296±3 秒,这就是著名的太阳“5 分钟振荡”现象．进一步的观测还表明,气体物质上下起伏的总幅度达数十公里,而在水平方向上,大致在0.1－50 万公里范围内的气体物质都联成一片,同起同落．并且在任何时刻,日面上都有2／3 左右的区域在做这种振荡。

太阳5 分钟振荡的发现引起了全世界天文学家的瞩目．相继的大量观测结果表明,太阳像一颗巨大的心脏,正在一缩一张地运动．70 年代中,人们开始寻找低频率的太阳振动．1976 年,前苏联天文学家发现了太阳的160 分钟振荡．许多科学家认为,太阳内部产生振荡的因素可能有三种,即气体压力、重力和磁力．相应的波动则为驻声波、重力波和阿尔文波．有趣的是,这三种波动有时可以两两结合起来,成为磁声波、声重力波和磁重力波．甚至可以三者统统混合起来,形成所谓的“磁声重力波”．所有这些波动叠合在一起,就会产生太阳表面振荡的一幅幅错综复杂的图像。

太阳振荡是近年来太阳物理学中最为重大的发现之一,为天文学家开拓出一条通往太阳迷宫深处的新途径．尽管日震学尚处于不成熟阶段,但这一新的学科已经导致了一些重要的发现,成为当代太阳物理学的前沿之一。

前不久,披露太阳内部奥秘的震波图样展示,尽管太阳外层的自转在赤道比在极区快,然而太阳内部的自转却是均匀的,这样就产生了一种剪切力,仿佛剪刀的两个刀刃相互移过一样．有人猜测这种效应会影响磁场,驱动太阳周期．但一些人对此持不同的意见．这一问题的正确答案还要靠日震学的进一步发展。

天文学家期待着日震学能够裁决这样一个新思想: 黑子和耀斑可能是由对流所驱动的热物质的圆柱形的流动所引起的．相邻的圆柱,以相反的方向在40 万公里深的太阳对流区内旋转,逐渐向赤道移动．一个设想是,像老式洗衣机中的旋轴一样,圆柱挤压磁场,在这一过程中有效地产生黑子。

为连续进行日震学观测,美国自然科学基金会计划拨款给全球振荡网研究所,把环绕世界的6 个日震站联系起来．这样一来,就可以整日不间断地进行日震观测了,全面的工作可望从1993 年开始．另外,美国宇航局和欧洲空间局计划在90 年代太阳活动峰年期间发射的人造卫星,也将投入太阳振荡的测量和研究。