作为土星内部探测的卡西尼环地震学 I：刚体自转

气态巨行星的地震学有望解决关于其内部结构与自转状态的长期悬而未决的问题。我们构建了一族受引力场约束的土星内部模型，并计算了它们的绝热模式本征频率以及土星 C 环中相应的 Lindblad 共振与垂直共振，在 C 环中已利用高分辨率 Cassini 可见光与红外测绘光谱仪（VIMS）恒星掩星数据探测并表征了二十多个图案速度超过环平均运动速度的波。我们对似乎是这些观测到的环波起源的土星基本模式进行了认证，并利用其观测到的图案速度与方位波数，估计土星内部的整体自转周期为 $10{\rm h}\, 33{\rm m}\, 38{\rm s}^{+1{\rm m}\, 52{\rm s}}_{-1{\rm m}\, 19{\rm s}}$（中位数与 5%/95% 分位数），显著快于 Voyager 和 Cassini 对土星千米辐射周期的测量值，而后者是土星整体自转周期的传统替代指标。全局拟合未表现出任何表明土星外层存在强烈较差自转的明显系统性特征。