水星的自由进动与天平动
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
基于包含潮汐耗散和粘性核幔耦合的直接力矩方程的分析，确定了水星自转轴绕 Cassini 态的自由进动和经度方向自由天平动的阻尼时间尺度为 O(10⁵) 年。对于所选定的合理参数，核幔耦合对阻尼的贡献比潮汐作用大一到两个数量级。与太阳系年龄相比如此短的阻尼时间意味着，如果当前的雷达实验或未来将环绕水星的 MESSENGER 和 BepiColombo 航天器的测量发现了此类自由运动，我们必须找到近期或正在进行的激发机制。我们还表明，由于自旋-轨道共振引起的引力场展开中 C₂₂ 项的贡献，平均进动率比由传统进动常数所得结果增加了约 30%。C₂₂ 项的贡献还导致进动过程中自转轴的轨迹略呈椭圆形，其进动率的变化在倾角最小时达到最大。可观测的自由进动将影响卡西尼态倾角以及水星 C/MR² 的确定，但探测到的自由天平动不会影响受迫天平动振幅的确定，从而不影响液态核的验证。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0507117,
title = {The free precession and libration of Mercury},
author = {S. J. Peale},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0507117},
year = {2009}
}
备注
34 pages, 6 figures, AASTEX In press in Icarus