关于类地行星的动力学与热力学
地球物理
2013-06-17 v1 地球与行星天体物理
摘要
开发了一个包含粘性流体行为并具有有限法向应力差的类地行星模型。这项工作为解释行星勘测数据提供了新见解。极向和环向运动的演化方程包含了密度、粘度以及两个法向应力模量的梯度。极向场在立方膨胀中表现出梯度，将非各向同性压力与组合变形场耦合起来。相比之下，环向场表现出涡度梯度，其量级与自然时间成正比。即使在缺乏材料梯度的情况下也是如此。因此，粘度梯度并非驱动环向运动所必需。环向场由非齐次双调和方程控制，表现出动态剪切局部化。通过热力学发现，该模型的应变能密度是温度的函数。假设具有特征扩散系数的热传递，找到了一个由热机械能力参数化的径向模型。发现对于热机械能力大于 1/2 的情况允许的剪切位错，与面内（II 型）裂纹的超剪切破裂速度相吻合。这一热机械能力范围与观测到地震震源的地壳、上地幔和过渡带深度相吻合。因此，所有地震源必须表现出某种超剪切分量。地球重力 - 地形导纳和相关谱的观测变化以及地震矩 - 深度释放均在此假设结构的背景下进行了解释。
引用
@article{arxiv.1306.3473,
title = {On the dynamics and thermodynamics of terrestrial planets},
author = {Regan L. Patton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.3473},
year = {2013}
}
备注
2 tables, 6 figures, 34 references, submitted to Physics of The Earth and Planetary Interiors, June 2013. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1208.5254