具有改进从头算氢状态方程 (H-REOS.2) 的木星模型

木星中重元素的含量和分布为其形成和演化过程提供了线索。然而，核心质量和金属丰度的预测取决于所使用的状态方程及模型假设。我们提出了一种改进的从头算氢状态方程 H-REOS.2，并在标准三层方法框架下计算了木星的内部结构和热演化。相较于 Nettelmann 等人 (2008) 使用 H-REOS.1 的先前木星模型，新模型的进步在于其与观测到的木星大气中 2 倍或更多太阳重元素丰度相一致。此类模型具有岩石核心质量 $M_{core}=0-8\ M_E$，重元素总质量 $M_Z=28-32\ M_E$，深层内部边界位于 4 Mbar 或更深，且在假设均匀演化时冷却时间为 4.4-50 亿年。我们还按照 Militzer 等人 (2008) 的方式计算了双层模型，发现其拥有相当巨大的核心 (16-21 $M_E$)，其中约 11 $M_E$ 为氦，但包层金属丰度显著更高，达到太阳值的 4.5 倍。根据我们首选的三层模型，特征频率 ($\nu_0 \sim 156\ \mu$Hz) 和归一化转动惯量 ($\sim 0.276$) 均对核心质量不敏感，但精确的测量可能有助于排除某些类别的模型。