超级地球 GJ 486b 的地质动力学

许多超级地球位于宿主恒星的极短轨道上，因此更可能被潮汐锁定。由于这种锁定可能导致昼侧和夜侧地表温度之间存在强烈对比，这些超级地球可能展现出与太阳系当前观测到的显著不同的地幔对流模式和构造。然而，大气层的存在可以实现热量从昼侧向夜侧的传输，从而减小两个半球之间的地表温度对比。在岩石行星上，大气与地质动力学 regime 密切相关，这直接将大气厚度的问题与行星内部动力学的潜力联系起来。这里，我们研究超级地球 GJ 486b（$R=1.34$ $R_{\oplus}$, $M=3.0$ $M_{\oplus}$, T$_{\mathrm{eq}}\approx700$ K）的内部动力学，它是保留由地幔和岩浆海洋脱气产生的大气的最合适的 M 矮星超级地球候选体之一。我们通过改变可能的大气环流 regime 来研究 GJ 486b 的地质动力学 regime 如何受到不同地表温度对比的影响。我们还研究了岩石圈的强度如何影响对流模式。我们发现半球构造——即对流的一度分量在其中一个半球形成下沉流、在相反半球升起上升流物质——是强岩石圈而非地表温度对比的结果。锚定半球构造，其中下沉流和上升流偏向（昼/夜）半球，在昼侧和夜侧之间存在强温度对比和更高地表温度时更为有利。