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Prospects for measuring Mercury's tidal Love number h2 with the BepiColombo Laser Altimeter

Thor, Robin und Kallenbach, Reinald und Christensen, Ulrich und Stark, Alexander und Steinbrügge, Gregor und di Ruscio, Andrea und Cappuccio, Paolo und Iess, Luciano und Hussmann, Hauke und Oberst, Jürgen (2020) Prospects for measuring Mercury's tidal Love number h2 with the BepiColombo Laser Altimeter. Astronomy & Astrophysics, 633, A85. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/201936517. ISSN 0004-6361.

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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2020/01/aa36517-19/aa36517-19.html

Kurzfassung

Context. The Love number h2 describes the radial tidal displacements of Mercury’s surface and allows constraints to be set on the inner core size when combined with the potential Love number k2. Knowledge of Mercury’s inner core size is fundamental to gaining insights into the planet’s thermal evolution and dynamo working principle. The BepiColombo Laser Altimeter (BELA) is currently cruising to Mercury as part of the BepiColombo mission and once it is in orbit around Mercury, it will acquire precise measurements of the planet’s surface topography, potentially including variability that is due to tidal deformation. Aims. We use synthetic measurements acquired using BELA to assess how accurately Mercury’s tidal Love number h2 can be determined by laser altimetry. Methods. We generated realistic, synthetic BELA measurements, including instrument performance, orbit determination, as well as uncertainties in spacecraft attitude and Mercury’s libration. We then retrieved Mercury’s h2 and global topography from the synthetic data through a joint inversion. Results. Our results suggest that h2 can be determined with an absolute accuracy of ± 0.012, enabling a determination of Mercury’s inner core size to ± 150 km given the inner core is sufficiently large (>800 km). We also show that the uncertainty of h2 depends strongly on the assumed scaling behavior of the topography at small scales and on the periodic misalignment of the instrument.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/138364/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Prospects for measuring Mercury's tidal Love number h2 with the BepiColombo Laser Altimeter
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Thor, RobinMax Planck Institute for Solar System Research, Justus-von-Liebig-Weg 3, 37077 Göttingen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kallenbach, ReinaldReinald.Kallenbach (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Christensen, UlrichMax Planck Institute for Solar System Research, Justus-von-Liebig-Weg 3, 37077 Göttingen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stark, AlexanderAlexander.Stark (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9110-1138NICHT SPEZIFIZIERT
Steinbrügge, GregorStanford University, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
di Ruscio, AndreaDepartment of Engineering, Sapienza University of Rome,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cappuccio, PaoloDepartment of Engineering, Sapienza University of Rome,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Iess, LucianoDepartment of Engineering, Sapienza University of Rome,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hussmann, Haukehauke.hussmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Oberst, Jürgenjuergen.oberst (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2020
Erschienen in:Astronomy & Astrophysics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:633
DOI:10.1051/0004-6361/201936517
Seitenbereich:A85
Verlag:EDP Sciences
ISSN:0004-6361
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Solar System, Mercury, BepiColombo Mission, Tides, BELA
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt BepiColombo - MERTIS und BELA
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie
Institut für Planetenforschung > Planetare Sensorsysteme
Hinterlegt von: Hußmann, Dr. Hauke
Hinterlegt am:26 Nov 2020 14:11
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:57

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