显著潮汐应力引发板块构造的能力
地球与行星天体物理
2019-02-06 v2 地球物理
摘要
板块构造是 currently(当前)为地球所独有的地球物理过程,在调节地球气候方面具有重要作用,并且可通过识别太阳系外具有构造活动的岩质行星来更好地理解。类地行星是否可能发生板块构造的关键判据是,地幔对流对岩石圈施加的应力能否克服岩石圈的屈服应力。尽管已探测到许多紧密环绕其宿主恒星的岩质系外行星,但迄今为止所有关于系外行星板块构造的研究都忽略了行星岩石圈中的潮汐应力。我们将岩质系外行星建模为恒定密度、均匀、不可压缩球体,表明宿主恒星对近距离行星施加的潮汐应力可能与地幔对流对岩石圈的应力相当。我们还表明,行星-行星相互作用的潮汐应力不太可能对板块构造显著,但可能强到足以触发地震。我们的工作可能意味着紧密环绕宿主恒星的行星更可能经历板块构造,这对系外行星地球物理学和宜居性具有启示。我们列出了处于最强烈应力下的已探测岩质系外行星。大气和地形观测可能在不久的将来证实我们的预言。对具有显著潮汐应力的行星的研究不仅能导出与活跃板块构造存在相关的可观测参数,也可用作检验构造活动主要驱动力理论的工具。
引用
@article{arxiv.1711.09898,
title = {The Ability of Significant Tidal Stress to Initiate Plate Tectonics},
author = {J. J. Zanazzi and Amaury H. M. J. Triaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09898},
year = {2019}
}
备注
34 pages, 3 figures, 3 Tables, accepted to Icarus