土星地震自转的再探讨
地球与行星天体物理
2023-03-30 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
正态模地震学是一种有前景的测量气态巨行星内部自转的方法，而环震学为在土星上实现此目标提供了独特机会。我们计算了土星的自振模和带状重力场，在刚性旋转近似下对自振模使用非微扰方法，对土星深层风引起的模频率和带状重力谐波的偏移使用微扰方法。后者通过在不球对称几何中求解热-引力风方程得到。将许多此类模型与重力数据及由土星自振模激发的环图样频率比较，我们使用统计方法估计土星云层风沿圆柱向内延伸，随后在深度为土星赤道半径的0.125-0.138倍（即7,530-8,320 km）处衰减，这与Cassini重力和磁场数据分析一致。地震学尤其有助于确定土星约束较差的深层自转周期，我们估计其中位值为634.7分钟，5/95%分位范围为633.8-635.5分钟。低角阶模频率的显著残差表明深层内部比迄今所考虑的更为复杂。高角阶模较小但仍显著的残差也表明我们对土星包层的热、成分和/或自转剖面的认识尚不完整。
引用
@article{arxiv.2303.16219,
title = {Saturn's Seismic Rotation Revisited},
author = {Christopher R. Mankovich and Janosz W. Dewberry and Jim Fuller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16219},
year = {2023}
}
备注
Accepted to PSJ