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潮汐锁定熔岩世界的海洋环流,第二部分:标度律

地球与行星天体物理 2024-08-20 v1

摘要

在潮汐锁定的熔岩行星上,永久昼侧可以形成岩浆海洋。岩浆海洋的循环可以由恒星辐射和大气风驱动。海洋环流的强度和岩浆海洋的深度取决于外部强迫和动量方程的主导平衡。在本研究中,我们为三种不同动力学区域——非旋转粘性主导的第I区、非旋转无粘极限的第II区以及旋转主导的第III区——中由恒星风和风应力驱动的岩浆海洋深度、海洋流速和海洋热通量汇聚建立了标度律。标度律表明,岩浆海洋深度、流速和海洋热通量汇聚受多种参数控制,包括垂直扩散率/粘性、恒星下点温度、行星自转速率和风应力。一般来说,标度律预测岩浆海洋深度从几米到几百米不等。对于第I区,标度律的结果进一步得到了数值模拟的验证。考虑到典型熔岩超级地球的参数,我们发现岩浆海洋最有可能处于旋转主导的第III区。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.09985,
  title  = {Ocean Circulation on Tide-locked Lava Worlds, Part II: Scalings},
  author = {Yanhong Lai and Wanying Kang and Jun Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09985},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 7 figures; accepted for publication in Planetary Science Journal (PSJ)