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天王星与海王星的实证结构模型

地球与行星天体物理 2022-03-14 v1

摘要

天王星和海王星仍知之甚少。它们的引力场、自转周期、大气动力学和内部结构尚未很好确定。在本文中,我们提出用多方模型表示密度剖面的天王星和海王星实证结构模型。通过使用这些拟合行星引力场的模型,我们针对各种假设的自转周期、风深度和低阶谐波的不确定性,预测了高阶引力系数 J6J_6J8J_8。我们表明更快的自转和/或深层风有利于中心集中的密度分布。我们证明以不大于 10%10\% 的相对不确定度精确确定 J6J_6J8J_8 可约束天王星和海王星的风深度。我们还确认旅行者号(Voyager)自转周期与测得的天王星和海王星形状不一致。接下来我们证明更精确的引力场确定可显著缩小内部结构的可能范围。最后,我们建议以约 1%1\% 和约 0.1%0.1\% 的相对不确定度精确测量天王星和海王星的转动惯量,可分别约束它们的自转周期和风深度。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.02233,
  title  = {Empirical Structure Models of Uranus and Neptune},
  author = {Benno A. Neuenschwander and Ravit Helled},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02233},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 12 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRAS