Rotational stability of dynamic planets with elastic lithospheres
Notice bibliographique
Résumé
We revisit the classic problem of the secular rotational stability of planets in response to loading using the fluid limit of viscoelastic Love number theory. Gold (1955) and Goldreich and Toomre (1969) considered the stability of a hydrostatic planet subject to an uncompensated surface mass load and concluded that a mass of any size would drive true polar wander (TPW) that ultimately reorients the load to the equator. Willemann (1984) treated the more self‐consistent problem where the presence of a lithosphere leads to both imperfect load compensation and a remnant rotational bulge. Willemann considered axisymmetric loads and concluded that the equilibrium pole location was governed by a balance, independent of elastic lithospheric thickness, between the load‐induced TPW and stabilization by the remnant bulge. Our new analysis demonstrates that the equilibrium pole position is a function of the lithospheric strength, with a convergence to Willemann's results evident at high values of elastic thickness (>400 km for an application to Mars), and significantly larger predicted TPW for planets with thin lithospheres. Furthermore, we demonstrate that nonaxisymmetric surface mass loads and internal (convective) heterogeneity, even when these are small relative to axisymmetric contributions, can profoundly influence the rotational stability. Indeed, we derive the relatively permissive conditions under which nonaxisymmetric forcing initiates an inertial interchange TPW event (i.e., a 90° pole shift). Finally, Willemann's analysis is often cited to argue for a small (<18°) TPW of Mars driven by the development of a Tharsis‐sized load. We show that even in the absence of the destabilizing effects of load asymmetry, the equations governing rotational stability permit higher excursions of the Martian rotation vector than has previously been appreciated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».