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金星极动

地球与行星天体物理 2025-07-02 v2 地球物理

摘要

五个金星任务正在开发中,旨在于在未来十年研究这颗行星,其中 NASA 的 VERITAS 和 ESA 的 EnVision 都包含地球学调查目标。它们的雷达和重力实验将确定金星的定向,从而 enables 对其自转动力学进行分析,以推断相关的地球学和大气属性。本工作旨在 characterize 金星的极动,该现象定义为自转轴在以行星为固定框架中的运动。我们关注来自其内部和大气的信号,以支持未来轨道器对极动的潜在探测。我们开发了一种针对三轴行星的极动模型,考虑日.torque、离心力和潮汐变形的类弹性 mantle,以及大气动力学。核心-地幔耦合效应单独考虑,采用简化的球形核心。我们计算了自由运动(即,查尔顿摆)的周期和阻尼时间,并确定了受迫运动的频率和振幅。我们重访了查尔顿频率表达式。日.torque 是影响金星查尔顿频率的主要现象,其使其增加约 2.75 倍。我们的模型预测金星的查尔顿周期范围为 [12900 ; 18900] 年。查尔顿摆在 EnVision 4 年主任务期间,表现为约 90 米的线性极坐标漂移,处于其分辨率的限制。我们还预测由大气和日.torque 驱动的受迫极动振荡,其振幅约为 20 米。与在该时间段内惯性空间发生的 240 米自转轴预cession 相比,这些结果表明金星的极动也可能被未来的轨道器探测到。极动应纳入旋转模型中,以期 these tasks,为金星内部结构提供额外约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.08780,
  title  = {Polar motion of Venus},
  author = {Pierre-Louis Phan and Nicolas Rambaux},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08780},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 7 figures, 6 tables