木卫一上的地下岩浆洋：探索部分熔融行星体的稳态
地球与行星天体物理
2022-11-22 v1
摘要
木卫一内部强烈的潮汐加热在其表面产生了活跃的火山活动，其内部结构长期以来一直存在争议。最近对伽利略号磁强计数据的重新分析表明，木卫一地下区域存在厚度大于50 km的高熔融分数层。该层究竟是具互联固相的“岩浆海绵”还是流变学上的液态“岩浆洋”，将改变潮汐加热的分布，并影响对各种观测结果的解释。为此，我们探索了岩浆海绵的稳态，并估算了维持此类高熔融程度层所需的内热生成量。我们的结果表明，在广泛的参数范围内，木卫一内部的潮汐耗散速率不足以维持φ>0.2的部分熔融层，这意味着此类层会迅速分离为两相。除非熔体和/或固体黏度处于估算范围的高端，否则岩浆海绵将不稳定，因此 Khurana 等人（2011）提出的高熔融分数层很可能是地下岩浆洋。
引用
@article{arxiv.2211.06945,
title = {A subsurface magma ocean on Io: Exploring the steady state of partially molten planetary bodies},
author = {Yoshinori Miyazaki and David J. Stevenson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06945},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 8 figures, Accepted to Planetary Science Journal