土星极区的动力学
地球与行星天体物理
2024-02-13 v1
摘要
我们分析了卡西尼号飞船搭载的成像科学系统获取的数据，以研究土星极区（2013年6月至12月北纬60-90°以及2006年10月和2008年7月至12月南纬60-90°）的水平速度场和涡度场，其中包括六边形波显著的北部区域。借助自动化的二维相关算法，我们确定了纬向风和经向风的二维分布图，并推导出涡度图。我们提取了纬向风的纬向平均值，得到了南纬高达89.5°和北纬高达89.9°的风廓线。风速测量覆盖了强烈的极地气旋涡旋，其在88.5°纬度处达到相似的峰值速度150 ms⁻¹。六边形波位于行星中心纬度75.8°N处一个强烈东向急流的核心，其运动在六边形特征处变为非纬向。在南半球，东向急流的峰值位于行星中心纬度70.4°S。在2008年4月至2009年1月的南纬-66.1°靠近东向急流处的图像中，观测到了一个类似于旅行者号时期（1980-81年）观测到的北极斑（NPS）的大型反气旋（南极斑，SPS）。SPS显然未在急流上激发波动。我们分析了纬向急流的稳定性，发现在70°纬度附近的东向急流两侧存在潜在不稳定性，并测量了涡动风分量，表明涡动运动向靠近极地的西向急流传递动量。
引用
@article{arxiv.2402.07468,
title = {Dynamics of Saturn's Polar Regions},
author = {A. Antuñano and T. del Río-Gaztelurrutia and A. Sánchez-Lavega and R. Hueso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07468},
year = {2024}
}