用于探索行星组成的随机模型 I：以天王星为例
地球与行星天体物理
2022-04-27 v1
摘要
对行星内部建模是困难的，因为少量测量参数不足以约束描述内部结构与组成所涉及的众多变量。一种解决方案是基于行星如何形成的论证引入额外约束。然而，行星实际的结构与组成可能蕴含其形成的线索，若初始假设不允许该结构，这些线索便会丢失。因此，探索允许的组成与结构空间以更好地理解哪些宇宙成因约束是绝对必要的，是一件有趣的事。为此，我们描述了一个用于生成符合给定质量、半径和转动惯量的单调密度分布 rho(r) 的随机代码。对流体静力平衡方程积分可得物体内每一点的压力 P(r)。随后我们提供三种算法，用于生成单调温度分布 T(r) 以及与 rho-P 关系一致且符合真实状态方程的关联组成。我们将此代码应用于天王星作为概念验证，并表明岩石与水的比例不能远大于2。
引用
@article{arxiv.2203.01139,
title = {Random Models for Exploring Planet Compositions I: Uranus as an Example},
author = {Joshua Podolak and Uri Malamud and Morris Podolak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01139},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 15 figures