کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5787350 1641477 2017 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On the gravitational signature of zonal flows in Jupiter-like planets: An analytical solution and its numerical validation
ترجمه فارسی عنوان
در امضای گرانشی جریانهای ناحیه ای در سیارات مشتری مانند: یک راه حل تحلیلی و اعتبار عددی آن
کلمات کلیدی
سیارات گازی، جریان زون، چرخش
ترجمه چکیده
انتظار می رود که فضاپیمای جونو طیف دقیقی از ضرایب جاذبه ی زوایای یوویوی را فراهم کند که در صورت وجود هر دو جریان زاویه عمیق و اعوجاج چرخشی اولیه تاثیر می گذارد. ما اولین راه حل تحلیلی را که در زیر تقریبۀ شکل اسفرولیال شکل گرفته است، برای آنومالی چگالی ناشی از جریان زاویهای داخلی در سیارات به سرعت در حال چرخش سیاره مشتری به دست می آوریم. ما آنومالی چگالی راه حل تحلیلی را که آن را از یک راه حل کاملا عددی بر اساس یک عنصر محدود سه بعدی به دست می آوریم مقایسه می کنیم. دو توافق عالی را نشان می دهند. ما راه حل تحلیلی را برای یک سیاره به سرعت در حال چرخش مشتری به کار می بریم و نشان می دهد که رابطه ای نزدیک بین ساختار فضایی جریان زونال و طیف ضرایب گرانشی زون وجود دارد. ما دقت تقریبی شکل اسفروئیدی را با محاسبه هر دو راه حل اسفروئیدی و غیر اسفروئیدی با دقیقا همان پارامترهای فیزیکی بررسی می کنیم. ما همچنین در مورد پیامدهای راه حل تحلیلی جدید برای تفسیر آینده سنجی دقیق گرانشی فضاپیمای جونو بحث می کنیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فیزیک زمین (ژئو فیزیک)
چکیده انگلیسی
It is expected that the Juno spacecraft will provide an accurate spectrum of the Jovian zonal gravitational coefficients that would be affected by both the deep zonal flow, if it exists, and the basic rotational distortion. We derive the first analytical solution, under the spheroidal-shape approximation, for the density anomaly induced by an internal zonal flow in rapidly rotating Jupiter-like planets. We compare the density anomaly of the analytical solution to that obtained from a fully numerical solution based on a three-dimensional finite element method; the two show excellent agreement. We apply the analytical solution to a rapidly rotating Jupiter-like planet and show that there exists a close relationship between the spatial structure of the zonal flow and the spectrum of zonal gravitational coefficients. We check the accuracy of the spheroidal-shape approximation by computing both the spheroidal and non-spheroidal solutions with exactly the same physical parameters. We also discuss implications of the new analytical solution for interpreting the future high-precision gravitational measurements of the Juno spacecraft.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physics of the Earth and Planetary Interiors - Volume 263, February 2017, Pages 1-6
نویسندگان
, , ,