土星环中微卫星诱导的螺旋桨状结构的流体动力学模拟：应用于Bleriot

卡西尼任务最大的成功之一是探测到嵌入土星环中的小卫星（微卫星），它们在其近邻引起S形密度结构，称为螺旋桨状结构（Spahn and Sremcevic 2000; Tiscareno et al. 2006; Sremcevic et al. 2007）。本文展示了土星A环中微卫星诱导螺旋桨状结构的等温流体动力学模拟，这是对原始模型（Spahn and Sremcevic 2000）的进一步发展。我们发现这些新的流体动力学模拟与相应的N体模拟有极好的一致性。此外，流体动力学模拟证实了预测的标度律（Spahn and Sremcevic 2000）以及螺旋桨状结构间隙中密度的解析解（Sremcevic et al. 2002）。最后，这种平均场方法使我们能够模拟巨型螺旋桨状结构Bleriot的模式，该结构太大而无法用直接N体模拟建模。我们的结果与卡西尼紫外成像光谱仪（UVIS）的两次恒星掩星观测进行了比较，这两次观测都穿过了螺旋桨状结构Bleriot。对UVIS光学深度剖面的最佳拟合给出希尔半径为590米，意味着微卫星直径约为860米。此外，模型倾向于周围环物质的运动剪切粘度为$\nu_0 = 340$ cm^2/s，色散速度在0.3 cm/s $< c_0 <$ 1.5 cm/s范围内，以及相当高的体积粘度$7 < \xi_0/\nu_0 < 17$。这些较大的输运值可能被我们的等温环模型高估，应通过包含热涨落的扩展模型重新评估。