经度天平动受潮汐扰动天体中的耗散

受潮汐扰动且存在天平动的天体，其内部耗散不同于稳定自转天体中的潮汐耗散。首先，与稳定自转情况相比，天平动改变了潮汐阻尼在各潮汐模式间的频谱分布，这同时改变了潮汐加热率和潮汐力矩。其次，非天平动自转天体仅因扰动者施加的位势力而经历交变变形，而天平动天体还受到与角加速度成正比的环向力作用。第三，稳定自转天体中的离心力仅产生永久变形，而在天平动天体中，该力包含两个交变分量——一个径向分量，一个 2 阶位势力分量。两者均对加热、潮汐力矩和位势有贡献。我们建立了一套形式理论，用以描述一个均匀类地天体在进行小幅度经度天平动时的耗散。该形式理论纳入了定义材料对强迫响应的一种线性流变律。虽然该形式理论可适用于任意线性流变学，但我们考虑了一个简单的麦克斯韦材料示例。我们证明，无论流变学如何，受迫经度天平动都能为潮汐加热提供相当可观甚至主导性的输入。基于观测参数，这一输入在火卫一（Phobos）中占 52%，在土卫一（Mimas）中占 33%，在土卫二（Enceladus）中占 23%，在土卫十一（Epimetheus）中占 96%。这支持了 Makarov 和 Efroimsky（2014）的假说，即受迫天平动带来的额外阻尼可能参与了一些卫星早期的加热过程。一种可能性是，卫星可能因碰撞而碎裂——由此获得更高的三轴不等性和更大的受迫天平动幅度，进而导致更高的加热率。卫星升温后，其三轴不等性降低，潮汐加热也随之减弱。