天王星的内部热能与能量不平衡
地球与行星天体物理
2025-03-03 v1
摘要
由于其极端的轴倾角，天王星的辐射能量收支和内部热能仍然是太阳系中最引人入胜的谜团之一。在此，我们给出了跨越一个完整轨道周期的全球辐射能量收支，揭示了主要由高度变化的太阳辐射通量驱动的显著季节性变化。尽管存在这些波动，发射的热功率始终超过吸收的太阳能，表明存在净能量损失和持续的全球冷却。基于辐射能量收支的季节性变化，我们确定了具有统计显著性的内部热通量。这一发现解决了关于天王星是否具有内部热能的长期争论。我们还通过将内部热能与辐射能量相结合，考察了天气层的能量收支，揭示了在全球和半球尺度上的显著能量不平衡。这些全球和半球的不平衡应在理论和数值模型中予以考虑。近期调查所推荐的天王星旗舰任务将提供关键观测，以解决更多未决问题并增进我们对这颗神秘冰巨星的了解。
引用
@article{arxiv.2502.20722,
title = {Internal Heat and Energy Imbalance of Uranus},
author = {Xinyue Wang and Liming Li and Michael Roman and Xi Zhang and Xun Jiang and Patrick M. Fry and Cheng Li and Gwenael Milcareck and Agustin Sanchez-Lavega and Santiago Perez-Hoyos and Ricardo Hueso and Tristan Guillot and Conor A. Nixon and Ulyana A. Dyudina and Robert A. West and Matthew E. Kenyon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.20722},
year = {2025}
}