动态行星上的真极移：近似方法 vs. 全解
地球与行星天体物理
2022-01-05 v1 地球物理
摘要
大约三十年前，动态行星上长期极移问题被提出并在简正模理论框架内得到简化。其 underlying 简化自那时起一直存在争议，近期在 Hu 等人 2017a、2017b 和 2019 的一系列论文中，他们澄清了忽略天体短期弛豫模的作用。然而，作者们仍未完全求解控制方程，因为他们对 Liouville 方程（LE）做了近似。本文中，我使用时域方法，对先前研究的测试载荷，完整求解了天体弛豫与 LE。我还计算了真极移（TPW）的能量平衡，以分析现有的 LE 近似。对于如地球这样的快速自转天体，我表明一旦自由振荡被阻尼，自转轴总是与最大主惯性轴对齐（w||MMOI）。w||MMOI 假设也被从理论上重新导出。与先前观点相反，我证明它并不一定与天体对载荷和自转的粘弹性响应的准流体简化相关，而是忽略运动方程中科里奥利力与欧拉力的体现。对于如金星这样的慢速自转天体，完整 LE 与能量分析表明，先前对法向 TPW 的估计需要重新审视。数值代码 LIOUSHELL 已免费公开。
引用
@article{arxiv.2105.00753,
title = {True Polar Wander on Dynamic Planets: Approximative Methods vs. Full Solution},
author = {Vojtěch Patočka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00753},
year = {2022}
}
备注
to be submitted to JGR:Planets