木星核心的双扩散侵蚀
地球与行星天体物理
2017-11-01 v1 太阳与恒星天体物理
流体动力学
摘要
我们展示了在接近巨行星（如木星）重元素富集核心与氢氦包层边界处可能预期的条件下，热量与重元素穿过双扩散界面或双扩散阶梯的输运直接数值模拟。我们发现，与重元素输运相关的浮力通量与与热量输运相关的浮力通量之无量纲比大致介于 0.5 和 1 之间，这远大于先前通过与地球物理双扩散对流类比得出的估计值。将这些结果与 Guillot 等人 (2004) 提出的核心侵蚀模型相结合，我们发现，假设核心-包层边界由单一界面组成，木星的整个核心将在不到 1Myr 内被侵蚀。我们还提出了一个在存在充分发展的双扩散阶梯时更为适用的替代模型，并发现在该极限下，大部分核心可能得以保留。这些发现对于 Juno 近期探测结果的背景而言很有意义，但也呼吁进一步的建模工作，以从第一性原理更好地理解核心侵蚀过程。
引用
@article{arxiv.1710.05240,
title = {Double-diffusive erosion of the core of Jupiter},
author = {R. Moll and P. Garaud and C. Mankovich and J. J. Fortney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05240},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in ApJ