月球幔底部的半熔融层存在吗？
地球与行星天体物理
2023-08-09 v2
摘要
由 Love 数 与潮汐品质因子 参数化、并依据月球激光测距（LLR）推断的月球潮汐耗散，呈现出一种出乎意料的频率依赖性，常被解释为存在涵盖核幔边界的高耗散含熔体层的证据。在这一或多或少为标准的解读中，基底层的黏度须为 至 Pa s 量级，且其外半径预计延伸至深月震区。尽管这些预测与岩石力学性质之间的调和可能存在困难，但据称不含基底层的替代性月球内部模型无法拟合潮汐 的频率依赖性。本文旨在阐明在何种条件下，月球潮汐 的频率依赖性可在无需深部部分熔融的情况下得到解释。我们设计了一个简化月球模型，其中幔由 Sundberg-Cooper 流变学描述，并预测了幔中弹性调节晶界滑移的弛豫强度与特征时标，其将产生所需的频率依赖性。在发展该替代模型的同时，我们检验了具有基底部分熔融的传统模型；并表明这两种模型无法由现有的测月学测量彼此区分。要对月球潮汐耗散的本质获得进一步认识，可通过更高阶 Love 数与品质因子的测量，或月背月震学实现。
引用
@article{arxiv.2301.02476,
title = {Is there a semi-molten layer at the base of the lunar mantle?},
author = {Michaela Walterová and Marie Běhounková and Michael Efroimsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02476},
year = {2023}
}
备注
48 pages, 19 figures