木星的核心并非我们曾经认为的那样

此前学界认为，一次与含有木星一半核心物质的早期行星发生的剧烈碰撞，可能搅动了这颗气态巨行星的中心区域，从而足以解释其现今的内部结构。

但发表于《皇家天文学会月刊》的新研究表明，其实际构造应归因于这颗行星在形成演化过程中吸收轻重物质的方式。

与科学家早前预期不同，太阳系最大行星的核心并非具有清晰边界，而是逐渐融入主要由氢构成的外层——这种结构被称为稀释核心。

自美国国家航空航天局朱诺号探测器首次揭示其存在以来，这种稀释核心如何形成始终是科学家和天文学家关注的核心问题。

杜伦大学研究人员与美国国家航空航天局、SETI研究所及奥斯陆大学CENSSS中心的科学家合作，采用尖端的行星碰撞超级计算机模拟技术，结合改进物质混合模拟处理的新方法，验证了巨型碰撞能否形成木星的稀释核心。

所有模拟均在杜伦大学DiRAC COSMA超级计算机上运行，使用了最先进的SWIFT开源软件。

研究发现，在所有模拟实验中——包括极端条件下的碰撞场景——均未形成稳定的稀释核心结构。

模拟结果表明，碰撞导致的高密度岩石与冰核物质会迅速重新沉降，与外层的氢氦形成明确分界，而非产生平滑的过渡区域。

论文第一作者、杜伦大学的托马斯·桑德斯博士阐释道："探索木星这样的巨行星如何应对成长过程中最剧烈的碰撞事件，这令人着迷。

"我们在模拟中观察到，这类撞击会彻底撼动整个行星——只是其作用方式无法解释现今观测到的木星内部结构。"

木星并非唯一拥有稀释核心的行星，科学家近期发现土星也存在类似结构。

奥斯陆大学路易斯·特奥多罗博士指出："土星同样存在稀释核心的事实，强化了这种结构并非源于罕见超高能撞击的观点，而是在漫长行星形成演化过程中逐渐形成的。"

本发现亦有助于科学家理解围绕遥远恒星运行的诸多类木星/土星系外行星。若稀释核心非由极端撞击形成，则这些行星可能普遍具有类似的复杂内部构造。

合著者雅各布·凯格雷斯博士强调："巨型撞击是众多行星演化史的关键环节，是众多行星演化史的关键环节，但并非万能解释！

"本项目还推动了我们开发更高精度模拟灾难性事件的新方法，持续深化对太阳系内外神奇行星多样性成因的认知。"