木星金属氢区中的非弹性扭转振荡
地球与行星天体物理
2019-05-29 v2 流体动力学
摘要
我们考虑了可能在木星金属氢区中被激发的扭转阿尔文波。这些轴对称纬向流涨落此前已在地球液态铁核的背景下针对不可压缩流体进行过研究。实施平衡模型中密度与电导率径向变化的木星深部发电机理论模型，已重现其强偶极磁场。分析此类模型，我们发现非弹性扭转波在金属区中垂直于自转轴传播，时间尺度至少为数年。它们由发电机区外段更剧烈的对流激发，可向内外双向传播。当在通向分子区过渡处的磁切向圆柱面反射时，可形成驻波。在观测数据中识别此类反射可确定金属区实际开始的深度。此外，这可将木星扭转波与地球核中的扭转波区分开，后者的观测证据表明波主要从自转轴向外传播。这些波可输运角动量，并可能引起木星自转周期的变化，幅度不大于数十毫秒。此外，这些内部扰动可导致地表以下 3000 km 深度处纬向流随时间发生 10% 的变化。
引用
@article{arxiv.1901.10154,
title = {Anelastic torsional oscillations in Jupiter's metallic hydrogen region},
author = {Kumiko Hori and Robert J. Teed and Chris A Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10154},
year = {2019}
}