我们如何知道恒星的组成：在地下深处研究太阳(3)

　　恒星：巨大的核聚变反应堆

　　然而为了更好的理解太阳内部核聚变反应的相关细节，仍然需要在地球上对核聚变过程开展相关研究。从理论上说这并不困难：前不久，一名年仅13岁的英国小男孩就在家里成功实现了核聚变反应的实验。但如果你想要不受干扰的对这种反应过程进行详细观察，那么你还是必须得搬到地下的实验室里才能进行。

　　而这正是英国爱丁堡大学的核物理学家玛利亚路易斯·阿里奥托（Marialuisa Aliotta）正在从事的工作。阿里奥托解释说，关于核聚变所面临的重大困难之一便是如何让两个原子“同意”合并——原子发生合并从而产生核聚变反应的几率是非常非常低的。

　　不过，太阳内部的环境对于核聚变的发生有着两大重要的是有利条件，能够大大提升核聚变发生的可能性。首先太阳质量巨大，有着巨量的原子，并且同样是因为太阳 的质量巨大，它能够产生足够强大的引力，将位于太阳核心位置的氢原子进行挤压，使其所有原子核相互之间的距离被大大压缩，这让核聚变的发生几率大大升高。

　　阿里奥托指出：“在一颗类似太阳这样的恒星内部，经由核聚变产生巨大能量的几率是非常高的，原因很简单，就是它质量大，其内部的质子数量非常多。在实验室里我们可没有那么多的质子数目，因此就非常难以对核聚变反应过程进行研究。”

　　不过，阿里奥托仍然能够利用一些大型地下实验设施开展对核聚变的观察研究，比如位于意大利的“地下核天体物理实验室”（LUNA）。她们开展的工作让阿里奥托和同事们能够了解当核聚变发生时的有关情况——这一过程中产生了什么物质？各种粒子之间是如何相互反应的？诸如此类。

太阳表面的黑子现象

　　黑子、亮斑和耀斑

　　很多人会想当然的将太阳视作一座永久性的太空灯塔，永远产生相同亮度的光度。然而事实并非如此。其实，就如万事万物一样，恒星也有着自己的生命周期，各阶段的长短时间主要取决于它的质量大小极其内部的元素成分。

　　近几年来，通过对一些现象细节的研究，我们对于太阳如何发生改变已经有了相当程度的了解。这些现象的其中之一便是太阳黑子，这是太阳光球表面出现的暂时性暗斑。观测记录已经让我们了解了太阳在多年期间，其在不同波段，如可见光波段所产生的辐射总量的变化情况。

　　在1980年代，美国“太阳极大年使者探测器”（Solar Maximum Mission）项目的科学家们发现，在大约10年 的时间里，太阳的产能效率会出现一次起伏：下降，然后再回升。更加令人惊讶的是在此期间太阳黑子数量的变化与这一变化趋势是完全同步的。太阳黑子数量越 多，太阳释放出的能量也越多。因为我们知道太阳黑子是太阳表面上相对看上去较暗的区域，它的温度低于周围，因此这样的结果多多少少有些出乎科学家们的预 料。