类地行星低阶重力场、自转与内部圈层结构研究进展

• Published in: 地球与行星物理论评 Vol. 55; no. 5; pp. 552 - 562
• Main Authors: 徐长仪, 万妍, 姜衍, 魏勇, Xu Changyi, Wan, Yan, Jiang, Yan, Wei, Yong
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: Beijing Editorial Office of Reviews of Geophysics and Planetary Physics 01.01.2024; 中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029; 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049; 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049%中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029; 中国科学院地球与行星物理重点实验室,北京 100029
• Subjects: Gravity; Inertia; Planets; Terrestrial environments; planetary core size and density; low-degree gravity field; interior structure; 低阶重力场; rotational dynamics; 类地行星; 内部结构; terrestrial planets; 自转动力学; 行星核大小和密度
• ISSN: 2097-1893
• DOI: 10.19975/j.dqyxx.2024-001

低阶重力场和自转参数是类地行星内部结构的函数且指示着其物质成分与演化，一直是深空探测的首要目标. 行星自转状态能够直接揭示行星核的密度和大小. 随着深空探测数据的逐渐积累和精度的不断提高，低阶重力场和自转观测在行星内部结构，尤其是行星核方面的研究取得了一系列重要进展. 本文首先介绍行星主惯性矩张量的基本理论与计算方法，接着介绍行星自转动力学基本理论以及与行星内部结构密切相关的行星自转简正模，并介绍利用低阶重力位系数求解行星主惯性矩张量的方法. 本文还总结了利用有限的自转观测和低阶重力场观测确定行星平均密度和平均惯性矩的研究现状，以及反演行星内部结构的基本方法. 最后，本文对目前利用低阶重力场、自转观测反演行星和小行星等内部结构方面存在的问题进行了总结与展望，希望为我国未来的深空探测计划提供科学参考与理论支持.