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衛星-衛星の潮でガリレオ衛星に熱を供給する

2020-08-10 19:25:18 | 木星系
木星だけでなく衛星間でも潮汐加熱がある。以下、機械翻訳。
衛星-衛星の潮でガリレオ衛星に熱を供給する
2020年8月6日に提出
外側の3つのガリレオ衛星の中に地下水海の説得力のある証拠があり、最も内側の衛星のイオに内部マグマ海の証拠があります。木星からの潮汐力がこれらの物体を定期的に変形させ、測定すると、それらの内部構造を探査できる加熱と変形を引き起こします。木星が上げた潮に加えて、各衛星は他の衛星にも潮を上げます。ガリレオ衛星で初めて衛星と衛星の潮汐を調査し、それらが地下の海での高周波共鳴津波の励起を通じて大きな加熱を引き起こす可能性があることを示しています。加熱は地殻と海の両方で発生し、海が十分に粘性がない場合、他の潮汐源および放射性崩壊の加熱を超える可能性があります。結果の潮汐変形を使用して、海面下の海の厚さを制約できます。

図1:異なる強制周波数での共鳴海洋厚さ a)Europaの最初の3つの最大の共鳴回転重力モードの位置
帯状(m = 0)と扇状(m = 2)の両方の強制周波数と海の厚さ次数2モード。 非回転限界の唯一の共振モードは赤で表示されます。
b)木星に起因するエウロパでの扇形2次潮汐ポテンシャルの周波数分解、イオ、そしてガニメデ。
c)潮汐力の2つの周波数成分によるヨーロッパの海と地殻の加熱。 日中、東向き木星フォーシング(青)と西向きイオフォーシング
エウロパの軌道周波数(オレンジ)の10倍で、抗力係数α= 10^−9s^−1。
点線はα= 10^−6s^−1を使用します。 地殻は10 kmの厚さで、溶融粘度は10^17 Pa s。


図2:木星と衛星に発生した潮汐による潮汐加熱。 衛星・衛星の潮汐
すぐ隣の衛星によるものです。 各潮汐要素には暖房が含まれます
海と固体地域の両方から。 海の抗力係数は10^-11/秒です。

灰色の領域は、推定放射性加熱率を示します(Spohn&Schubert、2003)。
Ioの場合、観測された熱流束です(Lainey et al。、2009)。 破線は
内部で選択した地殻の厚さを維持するために必要な平衡熱流束構造モデル。


図3:月と月の潮汐の観測可能な特徴。 a)非共鳴80 kmのサブジョビアンポイントでのヨーロッパの表面潮汐変位の周波数スペクトル(青)
イオ、ガニメデ、木星からの潮汐力のため、50 km(オレンジ)の厚い海。動的(η)と平衡(黒、ηeq)の潮汐変位の比率は
下のパネルに表示されます。 負と正の周波数は東向きに対応します 西向きに伝播する潮汐。
b)でのゾーン平均潮汐熱流束 IoとEuropaの2つの共振モードの海の表面、α= 10^−11/秒を使用
正規化 平均熱流束について(0.0246W/m^2および0.702W/m^2、それぞれ)。 


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