猫と惑星系

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衛星の位置から土星の内部構造をつきとめる

2015-10-22 10:23:13 | 土星系
衛星の動きで土星の内部構造が分かる?衛星の公転変化でコアの変形具合が分かる?以下、機械翻訳。
カッシーニ位置天文データから土星の内部に新たな制約

カッシーニデータの大規模なセットを含む世紀以上に及ぶ天体観測を使用すると、私たちは主8と4 共有軌道衛星の軌道上での現在の効果によって土星の潮のパラメータを決定します。私たちは、土星の愛番号の最初の決意をするために、後者を使用していました K2= 0.390±0.024、0.341(ガブリロフ&Zharkov、1977)の一般的に使用される理論値よりも大きい値が、これのためのより多くの最近のモデル(Helled&Guillotの、2013)との互換性 K20.355から0.382の範囲です。土星のインテリアのための前提とスピンに応じて、新しい制約は、土星の内部を探査するための素晴らしい機会を提供し、潜在的なモデルの数の80%までの低下につながることができます。また、土星内の重要な潮の損失が確認された(Laineyら、2012)高現代潮の比に対応K2/ Q =(1.59±0.74)×10- 4そして、衛星の高速軌道展開を暗示しています。エンケラドスとディオネのものに対応する潮の周波数に対する明白なバリエーションを持つこの高損失は、典型的には、コアの粘度を意味しているとの間の範囲、ソリッドコアに粘性摩擦によって説明することができます1014 と 1016Pa・秒(レムスら、2012)。しかし、レアの周波数で一桁消費の増加は、おそらく土星(オギルビー&李、2004)の流体層に津波に作用する乱流摩擦から、追加の、周波数依存、散逸過程の存在を示唆している可能性があります。また、土星の衛星の数自体は大きな潮の損失が発生する可能性があります。

図1:それぞれΩとnがその回転を示す2(Ω - n)が評価する潮の周波数と衛星の平均運動の機能としての 土星の潮の比率 k2 / Qの変化。 4つの頻度が Enceladus 、 Tethys 、 Dione の、そしてレアの潮と結び付けられて引き起こされます。
IMCCE とJPL解決はそれぞれ赤で、そして緑です。 それらはもっと良い視界のためにX軸に沿ってお互いから少し変えられていたのを見せられます。 オレンジラインが全球的な概算 k2 / Q = (15.9 + /- 7.4) x 10-5を意味します。


図5:核心の質量と Helled &ギヨ(2013年)からの土星の内部のモデルの k2 ラブ数。 空のサークルが(岩の EOS を使って設計された)高密度コアを仮定してモデルを示す間に、補充されるサークルが(純粋な氷の国家の方程式を使って設計された)低密度のコアを仮定してモデルを示します。 青い服を着たモデルが「遅い」深い回転を想定するの
赤い服を着たモデルが「速い」いっそう Helled およびその他の最近の決定と一致した深い 10h32m の回転を想定する間に 10h39m 。 灰色の地帯は k2 の値がどこで我々の 位置天文 の確定と不適合であるかを示します。


A1 - 共有軌道 衛星に対する潮の効果
それらの潮が同じ月によって上げられない限り、1つの月の動きに対する潮の出っぱりの効果は一般に発見のはるか下にあります。 本当に、このような形状は十分な量の時間の後に探知可能であるかもしれない軌道に対する非宗教的な効果を産み出します。 他方、もう1つの月と結び付けられる潮の出っぱりが軌道の上に顕著に多くがより低いという状態で、関連づけられた本質的に準周期的な不安の原因を導入するでしょう。 もし1人が Lagrangian 衛星の特例を考慮に入れるなら、しかしながら、例外が存在します。 本当に、このような場合潮の出っぱりは平均して不変の角度が近いという状態で、60の°を向いています(下のフィギュア参照)。
潮の結果が引き起こすように、1つの月の上に生ずることと、 Lagrangian 月に作用することは希望を抱いて探知可能な軌道の経度に重要な非宗教的な署名を提供するでしょう。 この効果がいかに大きいかを数量化するために、我々はここで数のシミュレーションに頼ります。 我々は供給します、下が前もってフィットしました、そして postfit residuals が、サターンの14の衛星のために、これらの潮の間にまたがる結果と提携しました。 すべての最初の州ベクトル、大量、土星の J2 、極地のオリエンテーションと先行、土星の潮のQに適していた後で、 postfit シミュレーションは得られます。


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