【大纪元8月7日讯】50亿年前，太阳系中最大的两颗行星—木星和土星几乎同时形成，不过，形成方式却迥然不同。美国加州大学洛斯艾摩斯实验室（Los Alamos National Laboratory）科学家Didier Saumon等人利用电脑模拟它们形成过程的细节，相关论文发表在天文物理期刊（Astrophysical Journal）中。
木星、土星、天王星和海王星都是所谓的气体行星，与太阳一样，其质量的70％是氢，剩下的30％是氦和其他重元素。不过，由于氢气在高压状态下会呈现什么性质（物理上称为状态方答7b式equation of state）一直不甚清楚，因此，天文学家很难估算这些大型气体行星的内部结构。
美国和苏俄等国的科学家陆续进行了许多年的实验，看看氢元素受到数百万倍大气压的强大冲击压缩下，如何形成氘（deuterium，或称重氢，为氢的同位素）或游离等，看看氢的行为如何改变，其状态方程式该如何描述，才会符合目前巨行星状态。
Didier Saumon搜集这些实验的资料，并将之应用在他的电脑程式中，经过50000个不同的模拟之后，最后结果确认难挥发的重元素，如铁、硅、碳、氮、氧等，在土星上会集中在其核心中，不过在木星上却会被强力的乱流带的到处都有，在木星核心反而很少重元素的存在。由此，天文学家认为很可能是因为这两颗行星的形成过程不同所致。
虽然土星和木星上重元素分布不同的事实，天文学家早有所悉，不过这个电脑模拟的结果，因已排除了许多先前对氢状态方程式不确定的因素，因此可帮助天文学家确定更多关于木星与土星如何从太阳星云中形成的过程细节。Saumon等人希望卡西尼号太空船和未来其他太阳系空间的太空船任务，能够利用实际观测资料帮助检测与验证这些模拟结果。 (台北市立天文科学教育馆)@(http://www.dajiyuan.com)
