内部加热多孔对流：土卫二 hydrothermal 活动的理想化模型

近期行星数据与地球物理建模表明，在土星卫星之一 Enceladus 的冰壳之下正在发生 hydrothermal 活动。根据这些模型，卫星多孔岩石核中的 hydrothermal 流由引发耗散与体积内部加热的潮汐形变驱动。尽管在 Enceladus 内部建模方面已有努力，对内部加热多孔对流与 hydrothermal 活动的系统性理解——乃至基本标度律——仍然缺乏。在本文中，利用内部加热多孔介质的的理想化模型，我们从数值与理论两方面探究在对流起始附近及远离起始处发展起来的流动。特别地，我们量化了对流的热传输效率以及多孔层顶部产生的热通量异常的典型范围与强度。借助我们的理想化模型，我们推导出支配冰卫星海洋中可被驱动的温度与 hydrothermal 速度的简单而普适的定律。未来，这些定律可有助于更好地约束 Enceladus 与其他冰卫星的内部模型。