考虑模糊核心的木星与土星同步演化拟合

近期我们认识到，木星和土星内部可能存在稳定分层区域。本文构建了新的非绝热、非均匀演化模型，这些模型针对两个星体采用相同的微物理参数，最终在当前时刻能够很好地拟合两个星体的所有主要宏观观测量，包括有效温度、半径、大气重元素和氦含量（包括氦雨），以及较低阶引力矩J2和J4。模型在出生时保留了大部分扩展的“模糊”重元素核心。我们预测土星的大气氦质量分数约为0.2，接近一些测量估计值，但与一些已发表的预测不一致。为了保留模糊核心，两个星体的内部必须以低熵值启动，尽管初始外部 mantle 的熵值可以从热启动到温启动不等。我们没有在土星内部看到氦海洋，两个模型的内层包层具有显著的布仑-瓦西拉频率；在当前时刻，土星该区域更为扩展，且布仑频率更大。木星和土星的总重元素质量分数分别确定为约14%和26%，尽管这些数值存在一定的不确定性。