朱诺号揭示的木星动力学潮汐

自 2016 年以来,朱诺号(Juno)轨道器持续以空前精度收集木星引力场数据,最近报道了行星潮汐响应中的非流体静力分量。在任务中期的近木点 17,朱诺号记录到 Love 数 k_2=0.565±0.006,较理论流体静力值 k_2^{(hs)}=0.590 偏离 -4±1% (1σ)。本文评估上述潮汐偏离流体静力平衡是否代表了被忽略的动力学潮汐引力贡献。我们采用微扰理论与简单潮汐模型,对著名的流体静力 k_2 计算分数动力学修正 Δk_2。利用均匀密度玩具模型的解析简洁性,我们展示了科里奥利加速度如何导致朱诺观测到的 Δk_2 负号。通过将木星内部简化为无核、完全对流且化学均匀的天体,我们在遵循 n=1 多方物态方程的模型中计算了 Δk_2。我们对 n=1 多方物的数值结果在定性上遵循均匀密度模型的行为,主要因为两种情况下的潮汐流主分量相似。我们的结果表明,木卫一(Io)诱发的动力学潮汐引力效应导致 Δk_2=-4±1%,与朱诺报道的非流体静力分量一致。因此,我们的结果表明朱诺号获得了气态巨行星中动力学潮汐引力效应的首次明确探测。这些结果有助于未来解释朱诺号潮汐引力数据,以阐明木星是否存在稀释核。