刚性自转木星的低阶与高阶引力谐波
地球与行星天体物理
2017-10-25 v1
摘要
朱诺轨道飞行器（Juno Orbiter）已提供了木星偶引力谐波 J2 至 J8 的改进估计。为计算更高阶矩，已开发出诸如同心 Maclaurin 椭球（CMS）法等新方法，其精度超越了迄今常用的图形理论（ToF）法。这一进展引出了一个问题：ToF 是否仍能为推导太阳系巨行星的内部结构提供有用服务。本文中，我同时应用 ToF 与 CMS 方法，比较了多方木星与基于物理状态方程 H/He-REOS.3 的模型的结果。发现 J2 和 J4 计算值 0.1% 的精度足以使核心质量安全处于 0.5 Mearth 数值精度内，且大气金属丰度在约 0.0004 以内。四阶 ToF 提供了该精度，而三阶 ToF 对 J4 则未提供。此外，我发现刚性自转假设给出的 J6 和 J8 值与当前 Juno 估计一致，且高阶项（J10 至 J18）偏离多方模型预言约 10%。本工作表明 ToF4 仍可用于推断深层内部结构，且木星上的纬向风深度小于 0.9 RJup。
引用
@article{arxiv.1708.06177,
title = {Low- and high-order gravitational harmonics of rigidly rotating Jupiter},
author = {Nadine Nettelmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06177},
year = {2017}
}
备注
8 pages, accepted to A&A