研究人员调查行星核心的湍流

时间：2021-07-02 10:52:07 来源：

左图：模拟位于潮汐效应的行星液体中的立方包。通过对此减少领域的电子分析，研究人员已获得类似行星制度的政权。该流程采用叠加波的形状，其非线性地相互作用，直到形成三维波惯性湍流（参见中心中的垂直涡流场），与流量变为与旋转轴对齐的较大级湍流结构（请参阅右侧的垂直涡度字段）。

新研究研究了流线和涡流的椭圆形变形的组合，其可以导致通过椭圆形不稳定性的任何旋转流动的稳定性。已经调用了这种机制作为经受潮汐变形的行星芯中的可能湍流来源。

可靠的盾牌对抗高能粒子，行星磁场是通过在其液体芯中移动的铁产生的。然而，解释该系统的主导模式不适合最小的天体。Institut de Recherche Sur LesPhénomènesHorsEquilibre（IRPHE，CNRS / AIX MarseilleUniversité/ Centrale Marseille）和利兹大学提出了一种新模型，提出了液体核心的湍流是由于天体之间的引力相互作用产生的潮汐身体。模型infers表示，而不是由于大而湍流的铁水涡流远离表面，芯中的运动是由于许多波型运动的叠加。这项工作于2017年7月21日在物理审查信中发表。

科学家们同意磁场形式，并且由于在液体芯中流动的铁而保持。当他们试图确定允许这些巨大群众移动的内容时，讨论变得更加复杂。主导模型基于天体的缓慢冷却，这导致对流，这反过来又会产生与天体旋转轴平行的熔融铁的大型涡旋。但小星球和卫星在它们形成后几十亿年来将在那里保持磁场的磁场太快。Irphe的研究人员（CNRS / AIX MarseilleUniversité/ Centrale Marseille）现在已经展示了替代模型，其中天体之间的引力相互作用，这些模具扰乱了核心。

由这些重力相互作用产生的潮汐确实干扰核心周期性和放大自然存在于旋转液体铁中的波动。这种现象最终产生了一种完全湍流，其性质尚不清楚。为此，研究人员使用了一个行星核心的小块的数值模型，而不是模拟整体核心，这需要太多的计算能力。这种方法允许精细表征在极端地球物理制度中产生的运动，同时保留基本的物理特征。研究人员已经表明，湍流是叠加的非常大量的波动的结果，这些波动永久地交换能量。这种特定状态称为波湍流，可以在远离海岸的海面运动中被视为类似的三维。

这项工作开辟了新模型的路径，以便更好地理解和预测天体磁场的性质。这种潮汐模型将适用于邻近星星，行星或卫星充分打扰的所有轨道体。

出版物：Thomas Le Reun，等，“由椭圆稳定性驱动的惯性波湍流，”物理“。莱特牧师2017,119,034502; DOI：10.1103 / physrevlett.119.034502

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