Динамика океанских миров, вероятно, контролируется их вращением

Прочитано: 95 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Обнаружение того, что многие из больших спутников во внешней Солнечной системе могут содержать значительные подземные океаны жидкой воды, стало ключевым достижением в планетарной науке. Эти спутники представляют собой одни из самых многообещающих мест обитания для жизни за пределами Земли, но их скрытая природа затрудняет прямое изучение.

Эти океаны имеют глубину в десятки и даже сотни километров и ограничены сверху толстой ледяной оболочкой, а снизу — источником геотермального нагрева. Ключевым элементом для понимания их природы является определение закономерностей циркуляции океана, потому что именно океан переносит тепло, соль и потенциальные биосигнатуры на поверхность, где они могут быть обнаружены будущими космическими миссиями.

Хотя некоторые предыдущие исследования моделировали динамику подповерхностных океанов, эти расчеты основывались на параметрах, которые плохо ограничиваются наблюдениями. В новом исследовании, опубликованном в Журнале геофизических исследований: Планеты , Бире и др. применили новый подход, представив свои симуляции с точки зрения безразмерного числа — натурального числа Россби, которое представляет собой отношение потока плавучести, скорости вращения Луны и глубина океана, для которой существуют ограничения наблюдения.

Авторы представляют серию симуляций, которые исследуют широкий диапазон параметров глубины океана, скорости вращения Луны и движущего теплового потока . В режиме малого числа Россби, который, вероятно, подходит для ледяных лун , смоделированная скорость вращения луны оказывает сильное влияние на динамику подповерхностного океана. Это противоречит принятой в настоящее время модели.

В соответствии с аргументами, основанными на хорошо изученной динамике вращающейся жидкости в сферической оболочке, циркуляция океана делится на две области. В более высоких широтах конвективные шлейфы простираются вверх параллельно оси вращения Луны снизу вверх. Но на более низких широтах вода перемещается вокруг Луны в продольном направлении и менее сильно взаимодействует со дном океана. Эта схема потока, вероятно, снижает эффективность переноса геотермального тепла из глубин Луны через океан на поверхность. Следовательно, экваториальные регионы менее эффективны в переносе тепла, чем полярные регионы , что имеет важные последствия для толщины ледяного панциря на поверхности.

По мнению авторов, турбулентность, созданная глобальным конвективным процессом, вероятно, привела к созданию полос чередующихся океанских течений , подобно механизму, который генерирует красочные зоны и пояса в атмосфере Юпитера. На самом деле, общая схема циркуляции, обнаруженная в океанах этих спутников внешней Солнечной системы, может иметь поразительное сходство с моделью юпитерианского родителя.

Динамика океанских миров, вероятно, контролируется их вращением



Новости партнеров