冰/岩混合物的稳定性及其在部分分异土卫六中的应用
地球与行星天体物理
2013-10-02 v2
摘要
土卫六的转动惯量是根据卡西尼 - 惠更斯任务期间获得的重力场数据并假设流体静力学平衡计算得出的,其结果表明内部质量分布可能与完全分异不相容。这表明土卫六可能拥有一个混合的冰/岩核心,这可能与气体贫乏盘中的缓慢吸积过程一致,该过程最初可能使土卫六免于广泛的冰融化和随后的分异。然而,部分分异的土卫六仍必须在地质时间尺度上有效地移除放射性生热。我们认为,主要土星卫星的成分异质性表明土卫六是由密度不同的星子形成的。由此产生的成分异常会迅速重新分布,形成垂直密度梯度,从而抑制热对流。我们利用双扩散对流理论的要素,建立了一个参数化模型,用于研究具有稳定成分梯度的冰/岩混合物的热演化。针对广泛的初始条件进行了模拟,以解释材料属性和吸积过程中的巨大不确定性。最终,对于真实的密度梯度,冰/岩内部的双扩散对流可以延迟但不能阻止冰的融化和分异,即使岩石成分中浸出了相当一部分钾。因此,土卫六并非部分分异。
引用
@article{arxiv.1210.5280,
title = {Stability of Ice/Rock Mixtures with Application to a Partially Differentiated Titan},
author = {Joseph G. O'Rourke and David J. Stevenson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.5280},
year = {2013}
}
备注
accepted by Icarus