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木星星震学的正向与反演建模

地球与行星天体物理 2012-07-17 v1

摘要

木星预期会以一系列声学模式脉动,近期对光谱时间序列的重新分析在频率间隔中识别出了一个规则模式 \citep{gaulme2011}。这一令人振奋的结果可为木星的整体性质提供约束,并值得对木星的星震结构进行更深入的理论研究。基于当前仪器,例如用于 \citet{gaulme2011} 分析的 SYMPA 仪器 \citep{schmider2007},我们假设至少可以观测到一组角向阶数延伸至 =25\ell=25 的全局频率。为了确定哪些模式能最好地约束木星内部模型,从而推动下一代观测,我们探索了导出参数对该模式集的敏感性。我们计算了三种不同的木星内部模型,并获得了这些模型在 25\ell\leq 25 下的理论脉动谱。我们计算了灵敏度核并进行了线性反演,以推断木星内部剖面中预期不连续面的细节。我们发现,在所应用模型中的两个模型里,内/外包络边界处几个百分比的声速跳跃幅度应该可以通过这些特定模式得到合理推断。在模型预测存在大密度不连续面的核心边界附近,此类特征的位置可以被精确测量,但其幅度具有更大的不确定性。这些结果表明,该模式集足以推断木星内部预期不连续面的径向位置与强度,并对核心大小与质量施加强约束。我们鼓励开展新的观测以探测这些木星振荡。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.4380,
  title  = {Forward and Inverse Modeling for Jovian Seismology},
  author = {J. Jackiewicz and N. Nettelmann and M. Marley and J. Fortney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.4380},
  year   = {2012}
}

备注

31 pages, 12 figures, accepted to Icarus