利用 Juno 引力数据研究木星深层大气中的正压纬向流

Juno 的高精度引力测量使我们能够推断木星深层大气纬向流的结构。由于该推断不唯一，探索可能解的空间十分重要。本文中，我们考虑一个模型，其中木星深层大气纬向流为正压的，即沿自转轴方向不变，直至在深处被某种动力学过程（如 Reynolds 应力、洛伦兹力或粘滞力）截断。我们利用热风方程计算流的 $z$ 不变部分所产生的密度扰动，并将相关的奇次纬向引力谐波（$J_{3}$、$J_{5}$、$J_{7}$、$J_{9}$）与 Juno 导出值比较。Juno 测得的大部分反对称引力信号可通过将 $20.9^{\circ}\rm{S}-26.4^{\circ}\rm{N}$ 间观测到的风延伸至约 $1000$ km 深度来解释。由于中/高纬度纬向流的小尺度特征可能无法延续至深处，我们允许该区域的纬向流不同于观测到的表面风。我们发现，Juno 奇次纬向引力谐波可完全由约 $1000$ km 深的包含 $20.9^{\circ}\rm{S}-26.4^{\circ}\rm{N}$ 间观测风及若干宽阔中/高纬度急流的正压纬向流解释。