冰下海洋世界海洋环流的能流约束
地球与行星天体物理
2023-06-02 v2
摘要
在太阳系多颗卫星上已发现全球冰盖海洋，且这可能曾是地球过去的特征。然而，人们对这些冰盖海洋的动力学了解相对较少，而其不仅影响物理环境，也影响任何潜在生命及其可探测性。若干研究模拟了冰世界海洋的环流，但得出了看似差异很大的结论。为更好理解并收窄这些分歧结果，我们讨论了冰盖海洋环流的能流约束，特别关注雪球地球、木卫二与土卫二。驱动冰盖天体上海洋环流的能源输入可与边界处的热通量与盐通量以及海洋潮汐和天平动相关。我们表明，由固态核加热并经冰盖散热平衡可驱动海洋环流，但所得流动相对微弱且受旋转强烈影响。冰盖边界处冻结与融化伴随的盐通量不太可能在能量上驱动环流，尽管其与湍流混合结合时可塑造大尺度环流。海洋潮汐与天平动或可为此类湍流提供能源，但对该能源的量级冰卫星上仍高度不确定，这构成预测冰世界海洋动力学的主要障碍，仍是未来研究的重要课题。
引用
@article{arxiv.2206.00732,
title = {Energetic constraints on ocean circulations of icy ocean worlds},
author = {Malte F. Jansen and Wanying Kang and Edwin Kite and Yaoxuan Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.00732},
year = {2023}
}