木星内部结构研究：2、3、4、5 和 6 层模型比较
地球与行星天体物理
2024-01-23 v1
摘要
为了匹配 Juno 和 Galileo 任务的航天器测量结果，我们构建了木星内部的 2、3、4、5 和 6 层模型集合。除两层模型外，所有模型均能匹配 Juno 航天器测量的行星引力场。然而我们发现，某些模型类型比其他类型更具合理性。例如，在最佳的三层模型中，从分子氢到金属氢的转变需要在 ~500 GPa 处发生，而理论和实验将该转变置于 ~100 GPa 处。核心与地幔之间具有单一尖锐边界的四层模型由于快速的对流核心侵蚀而将是短命的。因此，我们倾向于包含被稳定分层核心过渡层包围的稀释核心的五层模型。具有小紧致核心的六层模型也是可能的，但此类紧致核心的上限为 3 个地球质量。所有模型均假设 1 bar 温度为 166.1 K，采用物理状态方程，并使用非微扰 Concentric Maclaurin Spheroid (CMS) 方法构建。我们分析了该方法的收敛性，并描述了使该技术如此高效以至于能够生成模型集合所需的技术步骤。
引用
@article{arxiv.2401.12166,
title = {Study of Jupiter's Interior: Comparison of 2, 3, 4, 5, and 6 Layer Models},
author = {Burkhard Militzer and William B. Hubbard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12166},
year = {2024}
}
备注
11 figures, 1 table, one numerical method to find roots of N dimensional problems