在太阳系中，木星与土星作为体积最大的两颗气态巨行星，它们的卫星系统呈现出截然不同的特征。木星拥有超过100颗卫星，其中四颗大型伽利略卫星尤为引人注目，尤其是太阳系中最大的卫星——木卫三。而土星虽然卫星数量多达280余颗，但真正突出的仅有土卫六（泰坦），它是太阳系第二大卫星。
为了探究这两颗行星卫星系统差异的根源，中日联合研究团队在《自然·天文学》上发表了一项重要研究成果。研究人员通过构建统一的物理模型，结合数值模拟技术，追溯了木星与土星早期的演化历程。他们详细分析了行星内部结构、温度变化以及磁场强度等因素，并对星周盘进行了N体模拟，追踪了卫星的形成和迁移过程。
模拟结果显示，卫星系统的差异主要源于星周盘结构的不同，而这种结构差异又受到行星磁场强度的显著影响。木星在早期拥有强大的磁场，这在其星周盘内部形成了一个磁层空腔。这个空腔为卫星提供了一个相对安全的避风港，有效阻止了木卫一、木卫二和木卫三等大型卫星向行星迁移并最终坠毁。
相比之下，土星早期的磁场强度较弱，无法形成类似的磁层空腔。由于缺乏这一保护机制，迁移中的卫星在星周盘内难以存活，导致土星最终只保留了土卫六这一颗大型卫星。这一发现首次将行星磁场强度与卫星系统的架构直接联系起来，为理解行星形成提供了全新的视角。
该研究团队提出的模型不仅成功解释了太阳系内观测到的现象，还具备预测系外卫星系统的潜力。根据模型推断，类似木星大小或更大的行星更倾向于形成紧凑的多卫星系统，而土星大小的行星则可能仅拥有一两颗大型卫星。目前，研究团队正计划进一步扩展模型，以探索太阳系外其他卫星系统的形成规律。
