太阳系中最大的两颗行星木星和土星拥有众多卫星，但大型卫星数量差异显著。木星已报告超过100颗卫星，其中四颗为大型，包括太阳系最大的木卫三；土星已报告超过280颗卫星，但仅有土卫六这一颗大型卫星，是太阳系第二大卫星。

这种卫星系统差异长期困扰天文学家。一个来自日本和中国机构的研究团队，包括京都大学，开发了统一模型来解释这一现象。第一作者Yuri I. Fujii表示：“测试行星形成理论有些困难，因为我们只有太阳系作为参考，但附近有多个卫星系统，我们可以观察它们的详细特征。”

团队通过数值模拟年轻气态巨行星的内部结构，研究木星和土星的热演化和磁场变化，论文发表在《自然·天文学》期刊上。他们还模拟了环行星盘，并使用日本国立天文台计算天体物理中心的PC集群进行N体模拟，追踪卫星形成和轨道迁移。

结果显示，木星和土星周围大型卫星系统的差异源于磁场强度不同导致的盘结构变化。木星强大的磁场在环行星盘中形成磁层空腔，可能捕获了木卫一、木卫二和木卫三等大型卫星。相比之下，土星的磁场较弱，无法形成类似空腔，迁移的卫星难以存活。

这项研究为观测系外卫星和环行星盘提供基础，预测木星大小的气态巨行星会形成紧凑多卫星系统，而土星大小的行星周围可能只有一两个卫星。团队计划将理论扩展到其他卫星系统。

来源：维度网