盐度对土卫二海洋环流与冰-洋相互作用的影响
地球与行星天体物理
2025-07-11 v2
摘要
观测数据表明,土卫二(Enceladus)的冰壳在赤道比极区更厚,表明存在赤道到极区的冰流。如果冰壳处于平衡状态,冰流的质量输送必须由冰壳的冻结和融化来平衡,而后者又受海洋热输送的调节。在此,我们使用数值海洋模型研究不同盐度下土卫二的冰-洋相互作用和海洋环流。我们发现盐度从根本上决定了海洋层结。在低盐水体中形成层结层,影响海洋环流和热输送。然而,在冰壳中无潮汐加热的情况下,海洋热输送总是朝向低纬度,导致极区冻结,这无法在赤道到极区的冰流下维持冰壳几何形态。模拟结果表明,土卫二的冰壳要么不处于平衡状态,要么冰壳中的潮汐耗散对维持冰壳几何形态起重要作用。模拟还表明,跨赤道海洋热输送与冰融化之间的正反馈导致两半球之间自发的对称性破缺。该反馈可能在观测到的冰壳半球间不对称性中起作用。
引用
@article{arxiv.2306.08603,
title = {The effect of salinity on ocean circulation and ice-ocean interaction on Enceladus},
author = {Yaoxuan Zeng and Malte F. Jansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08603},
year = {2025}
}