AQUA：用于行星模型的 H$_2$O 物态方程集

水是行星结构建模中的关键化学元素之一。由于其复杂的相图，物态方程往往只覆盖行星建模所需的压力-温度空间的一部分。我们构建了一个 H$_2$O 的物态方程，覆盖范围极广，从 0.1 Pa 到 400 TPa、150 K 到 $10^{5}$ K，可用于行星内部建模。我们结合在局部区域有效的物态方程，形成跨越上述压力和温度范围的连续物态方程。我们提供了最重要热力学量的列表值，即该压力和温度范围内水的密度、绝热温度梯度、熵、内能和体声速。为更好使用，我们还计算了密度-温度和密度-内能网格。我们进一步讨论了该物态方程相较于其他流行物态方程（如 ANEOS 和 QEOS）对行星质量-半径关系的影响。AQUA 是现有物态方程的有用组合，适用于行星模型。我们表明 AQUA 在大多数区域是对水的热力学一致描述。在高于 10 GPa 的压力下，AQUA 预测的密度系统性大于 ANEOS 或 QEOS。这一特征在先前提出的物态方程中已存在，该方程是本工作的主要基础方程。我们表明物态方程的选择会对质量-半径关系产生很大影响，这凸显了物态方程领域及水在高压力下的实验数据方面未来发展的必要性。