氷対コアでの潮汐加熱によって駆動される異なるエンケラドス海洋循環と氷殻形状

氷の変形による加熱が大きいのかコアの変形による加熱が大きいのかによって氷の厚みに差が出来る？以下、機械翻訳。
氷対コアでの潮汐加熱によって駆動される異なるエンケラド海洋循環と氷殻形状
2020年8月9日に提出
土星の小さな氷の衛星であるエンケラドゥスを包む氷の殻の下で、液体の水の世界的な海は、間欠泉のようなプルームを氷の裂け目を通して空間に放出します。エンケラドスの海の存在は、潮汐力による変形に関連する散逸過程で発生する熱に起因しています。ただし、その熱が主に氷の殻で生成されるのか、ケイ酸塩コアで生成されるのかは不明のままです。エンケラドスの居住性と、居住性や生命の推定証拠を解釈する能力の両方に影響を与える海洋循環とトレーサー輸送のパターンを解明するには、この質問に答えることが重要です。非静力学的な海洋循環モデルを使用して、異なる氷河の循環パターンと暗示的な氷のシェルの形状について説明し、対照的に、氷の上の氷のシェルでの加熱とエンケラドスの海層の下のコアでの加熱の結果として期待される。熱が主にケイ酸塩コアで生成される場合、赤道での溶融速度の向上が予測されます。対照的に、主に氷の殻で熱が発生する場合、Cassini Missionの観測と一致して極方向に薄くなる氷の形状を推測します。

図1：エンケラドスのモデルに組み込まれた主要な物理プロセス
メソッドセクション。パネル（a）に示したように、氷の殻の凍結/融解速度は熱によって決まります
液体と氷の界面に近い薄層の予算（黒い破線の間）。すべての潮汐加熱
氷は弾力性が低く、氷が多いため、ここでは氷の殻の基部で生成されると想定されています。
粘性20。層のエネルギー不足は、上向きの伝導熱流束Hcond（緑の矢印）に等しい
海Hocn（オレンジ色の巻き毛の矢印）によって上向きに運ばれる熱と潮汐加熱の生成を差し引いたもの
ボックス内Htidal（赤い網掛け）。底部のケイ酸塩コア（紫の陰影）からの加熱
海は紫色の巻き毛の矢印で示されます。熱流束と表面温度の子午線プロファイル
パネル（b）に示されています。氷（Htidal、赤い実線）とコア（Hcore、紫色）の両方の散逸率
破線）極でのピーク（ただし、Htidalの勾配は大きい）、氷による熱損失
伝導によるシェル（Hcond、太い緑の一点鎖線）。 HtidalおよびHcoreのグローバル平均値
それらのグローバル平均が熱伝導率Hcondのそれと等しくなるように再スケーリングされます。
細い緑の一点鎖線。実験式を使用して表面温度Ts（黒い実線）を設定します
Ojakangas＆Stevenson 1989により、放射平衡に基づいて与えられました。赤道地域が受け取る
太陽放射が多いため、高緯度よりも暖かいです。


図2：「下からの熱」シナリオの熱力学および動的フィールド。パネル（a-d）は
帯状に平均化された温度T、帯状の流速U、塩分Sおよび子午線の流れ関数Ψ（青色時計回りの循環を示します）。接線円柱の方向は、破線の曲線で示されます。の
縦軸は39.2 kmの海全体に広がり、原点は氷と海の境界に設定されます。のゼロ速度等高線は、灰色の実線を使用してパネル（b）にプロットされ、
西風。等温線および等線線は、子午線勾配を強調するためにパネル（a、c）にプロットされます。
パネル（e、f）は、帯状に平均化された凍結率と、垂直および帯状に統合された子午線を示します　緯度の関数としての熱輸送。 「赤道ロール」のダイナミクスはパネル（g、h）に表示されます。
パネル（g）は、温度T（陰影）、帯状速度Uおよび垂直速度の赤道垂直断面を示しています
W（矢印）。パネル（h）は、パネル（g）の黒い実線でマークされたレベルでのWの水平プロットを示しています。


図3：図2と同じですが、「上からの熱」シナリオ用です。 の上位レイヤーにズームインするにはダイナミクスがアクティブな海では、パネル（g）の氷の殻の下の上部7 kmのみを表示し、
矢印の方向を調整して、ドメインの変更されたアスペクト比を反映します。 また、パネルの矢印のサイズ（g）ここで弱い摂動をよりよく示すために、図2と比較して100倍に拡大されています。


図4：モデル化の主要な側面。熱流束の表記は、図1aで定義したものと同じです。
パネル（a）は、「下からの加熱」ソリューションの側面を示しています。海は不安定になり海底暖房。赤道のロール（青い矢印）は、接線円柱（マークされた）から熱帯地方で成長します。
黒の破線の曲線によって）、熱を効率的に上向きに輸送し、低緯度で氷の融解につながります。熱としてが上向きに輸送されると（垂直のオレンジ色の矢印）、赤道の底の水が冷たくなります（海の底部）、赤道方向の熱輸送（水平のオレンジ色の矢印）を誘導します。
一方、氷はより高い緯度で形成されました。パネル（b）は、「上からの熱」シナリオの主要な側面を示しています。極性増幅された潮汐加熱プロファイルにより、極で氷が溶けます。極性融解によって引き起こされる塩分変化
熱帯の氷結は、子午線の逆転循環をサポートします（青い矢印）。このシナリオは、観測と一致する氷殻の極方向の薄化。