摘要
木星的大气以不同的速度旋转,区域和带以每秒100米的速度旋转。这颗气体巨星的内部是否也是如此,目前尚不清楚1,2这限制了我们探测行星结构和组成的能力3.,4.朱诺号探测器发现木星的重力场是南北不对称的5以及它的非零奇重力谐波的确定J3.,J5,J7而且J9证明观测到的纬向云流必须持续到距云顶约3000公里的深度6.在这里,我们报告了对木星引力谐波的分析J4,J6,J8而且J10这是朱诺号观测到的5并与室内模型的预测进行了比较。我们发现,这颗行星的内部深处几乎像一个刚体一样旋转,与大气相比,其差动旋转至少减少了一个数量级。此外,我们发现大气纬向流延伸到超过2000公里和小于3500公里,使其完全符合独立于奇重力谐波得到的约束条件。这个深度对应于电导率变大的点,磁阻力应该抑制差动旋转7.考虑到电导率取决于行星质量,我们预计土星的外层,差速旋转区域至少要深三倍,而在巨大的行星和褐矮星中要浅一些。
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确认
这项研究是在国家空间研究中心的赞助下,在Côte d 'Azur天文台进行的;加州理工学院喷气推进实验室,与美国宇航局签订合同;西南研究所与美国宇航局签订合同;以及与以色列航天局签订合同的魏茨曼科学研究所。计算是在“中中心SIGAMM”机器上进行的,由Côte d’azur天文台托管。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
t.g.、Y.M.和B.M.建立了木星的内部模型,并进行了分析。W.B.H.和A.B.比较了用不同方法得到的引力谐波。E.G.和Y.K.计算了差动旋转引入的偏移量。h.c.、r.h.、D.J.S.和j.i.l提供了理论支持。s.m.w提供了更多的木星内部模型。D.R.R.提供了一种高效计算高阶引力谐波的方法。wm.f., M.P.和D.D.对朱诺号重力数据进行了分析。j.e.p.c.、S.M.L.和S.J.B.监督了朱诺重力实验的计划、执行和定义。
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道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有相互竞争的经济利益。
额外的信息
审核人信息自然感谢J. Fortney和N. Nettelmann对这项工作的同行评审所作的贡献。
出版商注:施普林格《自然》杂志对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1用CEPAM方法计算引力谐波的验证。
这四个面板提供了引力谐波的比较J2来J10采用不同方法计算:241层径向层的CEPAM模型(黑点)、800层径向层的CMS模型(灰点)、1041层径向层的CEPAM模型(红十字)和1041层径向层的CEPAM模型的CMS计算(蓝圈)。
权利和权限
关于本文
引用本文
吉洛特,T,米格尔,Y,米格尔,B。et al。木星内部深处对差动旋转的抑制。自然555, 227-230(2018)。https://doi.org/10.1038/nature25775
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DOI:https://doi.org/10.1038/nature25775
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