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在木星深处抑制差分旋转

T Guillot ¹, Y Miguel ^1,2, B Militzer ³

¹Université Côte d'Azur, OCA, Lagrange CNRS, 06304 Nice, France.
²Leiden Observatory, University of Leiden, Niels Bohrweg 2, 2333CA Leiden, The Netherlands.
³University of California, Berkeley, California 94720, USA.
⁴Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721, USA.
⁵Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel.
⁶California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA.
⁷Department of Earth and Planetary Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
⁸University of Zurich, 8057 Zurich, Switzerland.
⁹Sapienza Università di Roma, 00184 Rome, Italy.
¹⁰Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California 91109, USA.
¹¹Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA.
¹²LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 06, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, 92195 Meudon, France.
¹³NASA/GSFC, Greenbelt, Maryland, USA.
¹⁴Southwest Research Institute, San Antonio, Texas, USA.

⁰Université Côte d'Azur, OCA, Lagrange CNRS, 06304 Nice, France.

Nature +

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2018年三月9日

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概括

木星的深层旋转几乎是硬的, 这一发现基于朱诺号航天器的数据, 揭示了这个气体巨星的内部结构和大气动态.

科学领域

星球科学
流体动力学
地质学

背景情况

木星在大气中呈现差异性旋转,不同的区域和带以不同的速度旋转.
了解木星内部的旋转对于探测它的结构和组成至关重要.

研究的目的

为了确定木星的内部是否像大气层一样旋转.
使用引力数据限制木星大气区域流动的深度.

主要方法

来自朱诺航天器数据的木星偶引力波 (J4,J6,J8,J10) 的分析.
观察到的重力波与内部模型的预测进行比较.
结果与先前确定的奇数重力波 (J3,J5,J7,J9) 的整合.

主要成果

木星的深层内部几乎像一个刚性物体一样旋转,随着深度的增加,其旋转差异显著下降.
大气的区域流延伸到2000至3500公里的深度.
结果与从奇数重力波推断的深度一致,与增加的电导率和抑制的微分旋转相关.

结论

木星的深部没有大气层中看到的强烈的分离旋转.
不同旋转的大气层的深度受到重力测量的限制.
这些发现对理解其他巨行星和棕矮星的旋转有意义,

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