CN 循环太阳中微子与太阳原始核心金属丰度

我们论证，利用 CN 循环和 pp 链产生的中微子，有可能以较高的精度确定太阳核心的原始 C 和 N 丰度。此类测量将允许比较太阳深内部组成与其表面组成，从而检验标准太阳模型 (SSM) 的一个关键假设，即零龄太阳是均匀的。它还将为最近的光球层丰度测定提供交叉验证，这些测定改变了 SSM 与日震学之间曾经极好的一致性。作为进一步的动机，我们讨论了一种推测性的可能性，即光球层丰度/日震学谜题可能与伴随气态巨行星形成的太阳系金属分异有关。通过利用 Super-Kamiokande 和 SNO 的 $^8$B 中微子捕获率来校准太阳核心温度，可以使核心 C、N 与 $^{13}$N 和 $^{15}$O 太阳中微子通量之间的理论关系更加精确（且更具普适性）。随后，可以从这些中微子通量与核反应率的乘积中获得原始 C 和 N 丰度，且对太阳模型的依赖性极小。我们描述了一些最近的实验进展，这些进展使得在理论上以约 9% 的水平进行这种比较成为可能，并指出由于正在进行的 $^{14}$N(p,$\gamma$) S 因子研究，这一不确定性可能会进一步降低。设想的测量可能在深地下大型有机闪烁体探测器中实现，例如 Borexino 或 SNO+。