太阳内部为什么会释放中微子？科学家在密闭的山洞中，研究出答案这么多年以来

这么多年以来，我们对太阳及其构造的认知，基本上都是来自于物理模型推导出来的结果。然而，太阳的内部究竟是什么样，我们还是知之甚少，即使发射了帕克太阳探测器，它也只能在距离太阳表面一定距离内进行观测，根本无法深入到内部去，估计在相当长的时间跨度内，我们都无法将探测器发射到太阳内部，毕竟非目前的人力所能为之。

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太阳发出的中微子
当太阳光照射到我们身上时，它不仅仅是在我们的皮肤上留下光斑。其实，除了可见光、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等高能射线之外，还有一种质量非常非常微小、我们无法感知到存在的粒子，这种粒子叫做中微子，科学界形容它为“幽灵粒子” 。

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光是从太阳发出的中微子，每秒至少有数万亿个穿过我们的身体，然后再进入到我们脚下的土地里，然后再以接近光速的速度，从地球上呼啸而过。
中微子在标准粒子模型里，属于轻子的一种，它本身不带电荷，质量非常微小，甚至仅为电子质量的百万分之一。正是由于它的质量非常非常小，所以运行速度非常快，达到了非常接近光速的程度。同时，由于它没有电荷属性，基本上不与周围的任何物质发生作用，所以极难被探测到。

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科学家们花了数年时间，在南极和一些高山上设置了特殊的探测装置，来捕捉来自宇宙空间特别是源自太阳的中微子，于2013年首次捕捉到了高能中微子的踪迹。

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太阳向外发射光线和能量，根本来源是内部无时无刻不在进行的核聚变。而在这些核聚变中，绝大部分甚至超过99%的都是质子和质子聚合的聚变反应，剩余的极少部分，长期以来，科学家们认为，则是与上面的聚变类型完全不同的模式，即有弱相互作用参与的核反应。通过数十年的努力，科学家们终于首次探测到来自这“第二种反应”产生的中微子。

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通过模型测算，通过“第二种”反应产生的中微子数量级非常庞大，达到每秒10的38次方，一经形成，这些中微子便向“脱缰野马”一样，毫无阻拦地从太阳内部冲向宇宙的四面八方。
探索太阳中微子的意义
科学家们通过精密的测量手段，捕获了来自太阳的中微子，这个发现触及到了天文领域一个非常激烈的争论问题，即太阳的组成成分是什么？
在以往的认知中，我们知道，太阳至少含有98%的氢和氦，这是自然界中最轻、含量最丰富的两种元素。但关于剩余的2%的构成，科学家们一直在进行着激烈争论。研究人员可以通过分析物体发出什么颜色的光、或者不发出什么颜色的光，来确定其组成，不过当涉及到太阳中一些潜在的较重成分（比如碳、氮、氧等）时，这个方法就行不通了，因为这些重元素本身不带有“透光”属性。

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当观测这条途径行不通时，科学家们只好转向理论研究。在最早期的太阳成分模型预测中，人们认为太阳内部的碳、氮、氧重元素的含量，应该在1.8%左右。不过进入新世纪后，更加复杂的理论诞生了，科学家们同时结合太阳表面的扰动特征，预测太阳内部的重元素含量比例，降低为1.4%左右。
虽然和之前的推测只有0.4个百分点的差距，但是这对于恒星来说影响是巨大的。太阳是我们研究“最透”的恒星了，对宇宙中其它恒星的研究，我们往往采取的是与太阳进行对比，无论是演化进程，还是光度，以及恒星内部的组成。从组成来看，如果我们将这个差异应用到其它恒星上，那么就将得出整个宇宙中碳、氮、氧等较重元素的数量，普遍要比原来预测物低40%左右。

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而对太阳内部组成进行验证的一个方法，那就是研究从太阳发出、并且穿透地球的中微子。
寻找太阳中微子之旅
从1988年开始，科学家们就开始了寻找太阳中微子的研究。因为所有的核反应都会喷射出中微子，所以，要想捕获来自恒星内部因核反应产生的中微子，首先必须要有非常“干净”的环境，以免对观测结果产生干扰。