AI 與世界的難題 · 天文與太空 · arXiv · 2026-10-21
行星包層中的氨-氫相平衡：基於第一性原理的機器學習分子動力學
原標題: Ammonia-Hydrogen Phase Equilibria in Planetary Envelopes from First-Principles-Based Machine-Learning Molecular Dynamics
氨與氫是太陽系內外行星的主要成分，但它們在行星包層中如何交互作用，目前所知甚少。本研究利用以密度泛函理論計算訓練而成的機器學習原子間勢，在 500 至 4000 K、0.1 至 100 GPa 的條件下進行大規模兩相共存模擬，描繪出共存的富氫與富氨組成以及臨界曲線，該曲線的溫度由 0.1 GPa 時的 500 K 上升至接近 30 GPa 處的 2000 K。此相邊界貼近並與已發表的天王星與海王星溫度剖面相交，意味著氨現今可能正在這些行星內以「雨」的形式析出；而在 TOI-270 d 這類溫暖的次海王星中，氨與氫則很可能在任何比例下皆可互溶。