具有固态核的旋转巨行星中的非径向振荡：在土星及其环中的应用

最近的观测揭示了木星和土星全球振荡的证据，这可能为探索巨行星的内部结构提供新的窗口。受这些观测的启发，我们研究了包含固态核的巨行星的非径向振荡模式。我们的计算包括了核的弹性响应，并考虑了核剪切模量的各种可能取值。虽然核的弹性仅略微改变了主要位于流体包层中的声波模式的频率，但它增加了两类主要局限于核内的新剪切模式。我们还计算了科里奥利力对行星振荡模式的影响。除了改变模式频率外，科里奥利力还可能导致剪切模式与 f-模式混合。当剪切模式和 f-模式的频率彼此接近时，就会发生这种混合，从而产生具有相似性质但在频率上略有分裂的“混合模式”。我们结合 Hedman & Nicholson (2013) 的最新工作讨论了我们的结果，该工作揭示了土星 C 环中存在密度波，这些波似乎是由土星内部与 f-模式振荡相关的引力扰动激发的。我们发现，环中观测到的波频率的精细分裂原则上可以通过旋转引起的核剪切模式与 f-模式之间的混合来解释，这可能表明土星内部存在固态核。然而，在我们目前的计算中，假设刚体旋转且仅包含一阶旋转效应，需要对该行星模型参数进行显著的精细调节才能实现这些模式混合并解释观测到的精细频率分裂。我们简要讨论了其他可能修正 f-模式并促进模式混合的效应。