О чандлеровском периоде Венеры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование чандлеровского колебания Венеры на основе землеподобных моделей планеты. Метод расчета периода чандлеровского колебания для Венеры протестирован на Земле. Для учета неупругости недр планеты применяется реология Андраде, и определены значения параметров реологической модели, которые могут объяснить наблюдаемый период чандлеровского колебания Земли. Получены прогностические оценки периода чандлеровского колебания Венеры. Для наиболее правдоподобных моделей внутреннего строения Венеры с радиусом ядра в интервале 3288±167 км период чандлеровского колебания составляет 30–48 тыс. лет. Большая погрешность в результатах связана, в основном, с большим разбросом возможных значений постоянной прецессии Венеры.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

D. O. Amorim

Московский физико-технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: amorim.dargilan@gmail.com
Россия, Москва

Т. В. Гудкова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: gudkova@ifz.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Жарков В.Н., Гудкова Т.В. О параметрах землеподобной модели Венеры // Астрон. вестн. 2019. Т. 53. № 1. С. 3– 6. (Zharkov V.N., Gudkova T.V. On parameters of the Earth-like model of Venus // Sol. Syst. Res. 2019. V. 53. № 1. P. 1–4.)
  2. Молоденский С.М., Жарков В.Н. О чандлеровском колебании и частотной зависимости Q μ мантии Земли // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. Т. 4. С. 3–16.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Наука, 1988. 216 с.
  4. Amorim D.O., Гудкова Т.В. Внутреннее строение Венеры на основе модели PREM // Астрон. вестн. 2023. Т. 57. № 5. С. 403–414. (Amorim D.O., Gudkova T.V. Internal structure of Venus based on the PREM model // Sol.Syst. Res. 2023. V. 57. № 5. P. 414–425.)
  5. Amorim D.O., Gudkova T.V. Constraining Earth's mantle rheology with Love and Shida numbers at the M2 tidal frequency // Phys. Earth and Planet. Interiors. 2024a. V. 347. Id. 107144.
  6. Amorim D.O., Gudkova T.V. Earth-like models of the interior structure of Venus // Sol. Syst. Res. 2024b. V. 58. № 6.
  7. Cascioli G., Hensley S., De Marchi F., Breuer D., Durante D., Racioppa P., Iess L., Mazarico E., Smrekar S.E. The determination of the rotational state and interior structure of Venus with VERITAS // The Planet. Sci. J. 2021. V. 2. P. 220–231.
  8. Chen W., Chen Y., Ray J., Luo J., Cheng Li J. Free decay and excitation of the Chandler wobble: Self-consistent estimates of the period and quality factor // J. Geodesy. 2023. V. 97. Id. 36.
  9. Cottereau L., Souchay J. Rotation of rigid Venus: a complete precession-nutation model // Astron. and Astrophys. 2009. V. 507. P. 1635–1648.
  10. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Phys. Earth and Planet. Interiors. 1981. V. 25 (4). P. 297–356.
  11. James P.B., Zuber M.T., Phillips R.J. Crustal thickness and support of topography on Venus // J. Geophys. Res.: Planets. 2013. V. 118. P. 859–875.
  12. Jiménez-Díaz A., Ruiz J., Kirby J.F., Romeo I., Tejero R., Capote R. Lithopsheric structure of Venus from gravity and topography // Icarus. 2015. V. 260. P. 215–231.
  13. Konopliv A.S., Yoder C.F. Venusian k 2 tidal Love number from Magellan and PRO tracking data // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23 (14). P. 1857–1860.
  14. Konopliv A.S., Park R.S., Rivoldini A., Baland R.M., Le Maistre S., Van Hoolst T., Yseboodt M., Dehant V. Detection of the Chandler wobble of Mars from orbiting spacecraft // Geophys. Res. Lett. 2020. V. 47. Id. e2020GL090568.
  15. Liu C., Huang C., Zhang M. The principal moments of inertia calculated with the hydrostatic equilibrium figure of the Earth // Geodesy and Geodyn. 2017. V. 8. P. 201–205.
  16. Margot J.-L., Campbell D.B., Giorgini J.D., Jao J.S., Snedeker L.G., Ghigo F.D., Bonsall A. Spin state and moment of inertia of Venus // Nature Astron. 2021. V. 5 (7). P. 676–683.
  17. Molodensky M.S. The theory of nutation and diurnal Earth tides // Comm. Obs. Roy. Belgique. 1961. V. 188. S. Geophys. № 58. P. 25–56.
  18. Rosenblatt P., Dumoulin C., Marty J.-C., Genova A. Determination of Venus’ interior structure with EnVision // Remote Sens. 2021. V. 13. Id. 1624.
  19. Saliby C., Fienga A., Briaud A., Memin A., Herrera C. Viscosity contrasts in the Venus mantle from tidal deformations // Planet. and Space Sci. 2023. V. 231. Id. 105677.
  20. Shen M., Zhang C.Z. The dynamical flattenings of Mercury and Venus // Earth, Moon, and Planets. 1988. V. 41. P. 289–294.
  21. Smrekar S.E., Davaille A., Sotin C. Venus interior structure and dynamics // Space Sci. Rev. 2018. V. 214. P. 1–34.
  22. Virtanen P., Gommers R., Oliphant T.E., Haberland M., Reddy T., Cournapeau D., Burovski E., Peterson P., Weckesser W., Bright J., and 24 co-authors, and SciPy 1.0 contributors. SciPy 1.0: fundamental algorithms for scientific computing in Python // Nature methods. 2020. V. 17. P. 261–272.
  23. Yang A., Huang J., Wei D. Separation of dynamic and isostatic components of the Venusian gravity and topography and determination of the crustal thickness of Venus // Planet. and Space Sci. 2016. V. 129. P. 24–31.
  24. Zharkov V.N., Molodensky S.M. On the Chandler wobble of Mars // Planet. and Space Sci. 1996. V. 44. P. 1457–1462.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сравнение модельных значений периода чандлеровского колебания TCW Земли с наблюдаемым значением из (Chen и др., 2023). Для каждого значения реологического параметра α период TCW вычисляется для двух значений постоянной прецессии (Hmin и Hmax) и двух профилей вязкости (LVP и HVP). Модели с α = 0.09–0.11 попадают в интервал наблюдаемых значений.

Скачать (110KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнение модельных значений числа Лява k2 Земли с оценкой из (Chen и др., 2023). Число Лява k2 вычисляется на периоде чандлеровского колебания TCW для двух значений постоянной прецессии (Hmin и Hmax) и двух профилей вязкости (LVP и HVP) для каждого значения реологического параметра α. Модели с α = 0.10–0.12 удовлетворяют величине k2 из (Chen и др., 2023).

Скачать (111KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Модельные значения периода чандлеровского колебания Венеры TCW для разных комбинаций радиуса ядра Rc, постоянной прецессии H и параметра B. Значения TCW лежат в интервале от 30 до 48 тыс. лет. Основная часть погрешности вызвана неопределенностью постоянной прецессии Венеры. Штриховые линии выделяют интервал наиболее вероятных моделей внутреннего строения Венеры согласно (Amorim, Gudkova, 2024b).

Скачать (146KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Модельные значения приливного числа Лява k2 Венеры на периоде чандлеровского колебания TCW. Штриховые линии выделяют интервал наиболее вероятных моделей Венеры согласно (Amorim, Gudkova, 2024b).

Скачать (135KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024