Ongeveer 99 procent van de kolossale aantallen neutrino’s die de zon uitzendt ontstaat bij kernfusiereacties van de zogeheten proton-protoncyclus.
Deze reactiecyclus zet waterstof om in helium.
Een internationaal team van meer dan honderd wetenschappers is er voor het eerst in geslaagd om met één instrument, de op anderhalve kilometer diepte opgestelde Borexino-detector, het complete energiespectrum van deze ongrijpbare deeltjes vast te leggen (Nature, 24 oktober).
De proton-protoncyclus bestaat uit een aantal opeenvolgende reactieketens waarbij kernen van waterstofatomen (protonen dus) stapsgewijs worden omgezet in heliumkernen.
Bij elk van die reactieketens komen neutrino’s van bepaalde energieën vrij.
Met Borexino zijn de energieën van een aantal van deze ketens nu nauwkeuriger dan ooit gemeten.
Het onderzoek van de zonneneutrino’s geeft meer inzicht in wat zich in de kern van de zon afspeelt.
Zo bewijst het energiespectrum van de neutrino’s dat het inderdaad de proton-protoncyclus is waarmee de zon het overgrote deel van haar energie produceert.
Neutrino’s verlaten de zon met bijna de snelheid van het licht.
Op die manier ‘verraden’ ze wat zich op dit moment in het diepe inwendige van de zon afspeelt.
De energie die – in de vorm van gammastraling – in de kern van de zon wordt geproduceerd, doet er echter ruwweg 100.000 jaar over om aan de zon te ontsnappen.
Het licht en de warmte die we nu van de zon ontvangen zijn dus 100.000 jaar geleden gegenereerd.
Het onderzoek met de Borexino-detector laat zien dat er in de tussentijd niets of nauwelijks iets is veranderd aan de energieproductie van de zon.
De hoeveelheid energie die ons in de vorm van licht en warmte bereikt is (binnen de meetnauwkeurigheid) gelijk aan de hoeveelheid energie die proton-protoncyclus momenteel opwekt.
Als volgende stap hopen de wetenschappers ook de reactiecyclus te onderzoeken die verantwoordelijk is voor de resterende één procent van de zonneneutrino’s. (EE)