加州大學聖塔克魯茲分校（UC Santa Cruz）的研究團隊於2025年9月成功建構出太陽內部結構的自洽模型，特別聚焦於影響太陽磁場特性的關鍵區域——日震層（tachocline）。這項突破性研究為理解太陽的運作機制及其對地球的潛在影響，提供了更深入的洞察。
日震層位於太陽的輻射層與對流層之間，被認為是驅動太陽耀斑和日冕物質拋射等現象的關鍵。準確模擬此層的動力學行為，對於預測可能影響地球電力網和衛星通訊的太陽活動至關重要。此次研究利用美國國家航空暨太空總署（NASA）的Pleiades超級電腦進行模擬，令人驚喜的是，模型能夠在未經明確編程的情況下，自發性地產生日震層，這標誌著在理解太陽磁場生成機制方面的一大進展。
這項研究是COFFIES DRIVE科學中心合作項目的一部分，該中心專注於太陽發電機（solar dynamo）過程的研究。領導此項研究的Loren Matilsky博士表示：「我們正在深入了解太陽的動力學，同時也希望能藉此了解其他恆星的運作方式。」。他的研究成果已發表於《天體物理學期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）。
日震層的形成一直是太陽物理學中的一個難題。它是一個極其狹窄的區域，但卻在太陽磁場的產生和調節中扮演著核心角色。過去的研究曾提出各種理論來解釋其存在，但缺乏能夠完全自洽的模擬。UC Santa Cruz團隊的最新模型，透過模擬太陽內部流體動力學的複雜交互作用，成功地在計算中重現了日震層的形成，這顯示了太陽內部動力學的精妙之處。研究進一步指出，日震層的狹窄程度，可能與對流層中由發電機過程產生的磁場相互作用有關，這也暗示著日震層的存在本身可能就是太陽發電機作用的結果之一。
此外，對日震層的理解不僅有助於我們了解太陽，更能將知識延伸至其他恆星系統。透過研究太陽的日震層，科學家們得以窺探其他恆星的磁場特性，這對於評估系外行星的宜居性具有重要意義。太陽活動的變化，例如太陽耀斑和日冕物質拋射，會對地球的太空天氣產生顯著影響，包括干擾衛星通訊、GPS定位，甚至影響電力系統的穩定性。因此，對太陽內部動力學的深入理解，是預測和應對這些太空天氣事件的關鍵。
這項研究代表了太陽物理學領域的一項重大進步，不僅提供了更精確的太陽內部動力學模型，也增強了我們預測可能影響地球的太陽活動的能力。透過對日震層的模擬，科學家們正逐步解開太陽這個巨大恆星的複雜面紗，進而更全面地理解宇宙的奧秘。