木星由静态潮汐响应产生的田形谐波

朱诺（Juno）轨道器正在测量木星由快速自转、纬向流及其对主要天然卫星的潮汐响应所引发的三维引力场扰动。本文旨在提供旋转木星引力场中由静态潮汐响应所预期的田形谐波系数 Cnm、Snm 以及 Love 数 knm 的贡献。为此，我们应用同心麦克劳林椭球（CMS）方法。由于我们关注潮汐势随卫星经度的变化，我们考虑了卫星 Io、Europa 和 Ganymede 的同时存在。我们假设共面、圆轨道且法线平行于木星自转轴。三卫星情形下 Io 的行星中心经度任意假设为 varphi = 0。在这些假设下，我们发现 C22 的最大振幅和涨落为 3.5 times 10^-8 +- 15%。对于 Love 数，k42 和 k62 出现 10% 至 20% 的最大变化，而 k2、k33 和 k44 的值落在 0.1% 或更小不确定度的窄范围内。特别地，我们发现 k2=k2,Io(1 +- 0.02%)，其中 k2,Io=0.5897 为对孤立 Io 的静态潮汐响应。我们获得的引力场扰动导致最大赤道形状变形达 28m。我们建议，若朱诺对 knm 的测量偏离这些值，可能源于木星潮汐响应上的动力学或耗散效应。最后，给出了用于计算任意卫星构型下静态潮汐响应田形谐波贡献的解析表达式。