纬向风与引力的联系 II：解释木星赤道反对称引力矩
地球与行星天体物理
2021-07-07 v1
摘要
近期对木星（Juno）和土星（Cassini）引力场的测量证实了深度分别达到各自半径 5% 和 15% 的深层纬向流的存在。将纬向风引起的密度扰动与引力矩联系起来，已成为刻画气态巨行星内部动力学的主要工具。以往研究在关于风速度如何与密度异常相关联、其随深度衰减的函数形式，以及反对称风在赤道面上的连续性等假设上各不相同。大多数提出的垂直结构表现出相当平滑的纬向风径向衰减，这似乎与观测到的磁场长期变化和纬向风盛行的地转性不符。此外，这些结果依赖于人为的赤道正则化，或完全忽略了赤道不连续性。我们倾向于另一种结构，其中在 之间的赤道纬度带内的赤道反对称纬向风保持极浅，以至于不对引力信号产生贡献。较高纬度的风足以令人信服地解释所测得的引力矩。我们的结果表明，风在外层 km 内是地转的（即沿圆柱面恒定），并在其下快速衰减。优选的风结构比先前认为的深 50%，与测得的引力矩一致，符合磁约束和绝热大气的要求，且不受赤道不连续性处理方式的影响。
引用
@article{arxiv.2102.12854,
title = {Linking Zonal Winds and Gravity II: explaining the equatorially antisymmetric gravity moments of Jupiter},
author = {Wieland Dietrich and Paula Wulff and Johannes Wicht and Ulrich R. Christensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12854},
year = {2021}
}