基于二次蒙特卡洛模拟的木星内部结构研究

我们构建了与 Juno 和 Galileo 航天器获得的引力数据相匹配的木星内部结构模型。为生成模型集合，我们引入了一种新颖的二次蒙特卡洛技术，该技术比依赖线性拉伸移动的仿射不变方法在限定适应度景观方面更为高效。我们比较了两种方法中行走子集合到达最相关参数区域所需的时间。到达后，我们比较了两种方法的自相关时间与误差棒。对于一个环形势和二维 Rosenbrock 函数，我们发现二次蒙特卡洛技术显著更高效。此外，我们通过添加缩放因子改进了行走移动。我们提供了源代码与示例，以便该方法可应用于其他场合。在此我们采用该方法生成木星内部包含风和显著稀释核的五层模型，使我们能够匹配该行星的偶次与奇次引力谐波。我们比较了不同模型集合的预测，并分析了 1 bar 处温度升高以及对状态方程的特定修改如何影响推断出的大气及行星整体重元素含量。