克罗诺地震学：利用土星 C 环中的密度波探测行星内部
地球与行星天体物理
2015-06-15 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
土星的 C 环包含多个螺旋图案，这些图案似乎是由周期性引力扰动驱动的密度波。在土星环的其他部分，此类波是由与土星各卫星的 Lindblad 共振产生的，但大多数类波 C 环特征并不位于任何已知卫星的强共振附近。利用卡西尼号 spacecraft 上的可见光与红外测绘光谱仪 (VIMS) 获得的恒星掩星数据，我们研究了位于距土星中心 80,900 至 87,200 km 之间的六个未识别 C 环波的起源。通过测量不同掩星事件中波的相位差异，我们能够确定每个螺旋图案的臂数以及这些图案绕行星旋转的速度。我们发现，这六个波都具有 2 到 4 个臂，图案速度在 1660 度/天到 1861 度/天之间。这些速度过大，无法归因于任何卫星共振。相反，它们与行星内部低阶简正模振荡产生的波的预测图案速度相当 [Marley & Porco 1993, Icarus 106, 508]。因此，与这些波相关的精确图案速度应对土星的内部结构提供强有力的约束。此外，我们识别出多个具有相同臂数且图案速度非常相似的波，表明行星内部可能存在多个 m=3 和 m=2 的扇区 (l=m) 模。
引用
@article{arxiv.1304.3735,
title = {Kronoseismology: Using density waves in Saturn's C ring to probe the planet's interior},
author = {M. M. Hedman and P. D. Nicholson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.3735},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 11 figures, accepted for publication in AJ. Made several small wording changes identified in the proofs