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木卫二的冰-洋耦合系统:纯冰壳的时间演化

地球与行星天体物理 2023-10-02 v1

摘要

木卫二的冰质表面很可能覆盖着海洋,但冰的厚度未知。在此我们模拟了受变化的冰-洋热流、冰流变学以及内部加热率作用的纯冰木卫二冰壳的时间增长。我们同时考虑了恒定与依赖于黏度的内部加热率,对特定黏度给出相似结果。从无冰初始状态开始增长的冰壳在O(105^5)到O(107^7)年内从热传导过渡到对流,厚度达O(1-10) km。对于低冰-洋热流与较大黏度,达到稳态厚度的时间超过了木卫二表面估计年龄,因此冰壳可能仍在增长。最后我们提出一种方法,在假设冰壳处于热传导稳态下,根据即将开展的Clipper任务预期的冰厚度测量来推断冰-洋热流与垂直海洋速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.16821,
  title  = {Europa's Coupled Ice-Ocean System: Temporal Evolution of a Pure Ice Shell},
  author = {Nicole C. Shibley and Jeremy Goodman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16821},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 4 figures, submitted to Icarus