木星与土星的结构
地球与行星天体物理
2013-07-12 v1
摘要
利用氢、氦及含重元素化合物的新状态方程 (EOS),构建了木星和土星的结构模型。采用双层气体包层(内区密度高于外区)结合一个小而致密核心的模型,与引力矩 J2 和 J4 取得了良好吻合。虽然均质包层可以匹配 J2,但要同时匹配两个引力矩则需要内区密度更高的包层。双层包层模型也与木星的全局振荡数据吻合良好。在木星中,内外包层边界位于 319 GPa,密度增加 8%。在土星中,该边界位于 227 GPa,密度增加 69%。两颗行星之间的差异表明,密度增加的需求并非源于状态方程误差。研究还表明,氦富集不可能是密度增加的原因。这一现象可解释为行星形成期间分散并与气体混合的星子所导致的重元素富集结果。此结论与 Pollack 等人提出的行星形成模型一致。
引用
@article{arxiv.1307.3094,
title = {Structures of the Planets Jupiter and Saturn},
author = {Gerald I. Kerley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.3094},
year = {2013}
}