潮汐加热(也称为潮汐作功或潮汐折曲)是一种由潮汐力引起的
天体物理现象,其中受潮汐的拉扯变形,使得
行星或
卫星物质相互摩擦而加热。这一过程中,天体的轨道和自转的能量转化为
热能,导致其自身及其卫星上
地壳的热量增加。
潮汐加热发生在一个天体因为另一个天体的
引力而产生
周期性的变形时。这种变形导致内部摩擦,进而产生热量。例如,
木星的潮汐力对其最内侧的卫星
木卫一(Io)产生强烈的潮汐加热作用,使得木卫一成为
太阳系内火山活动最活跃的天体。由于这种持续的
潮汐作用,木卫一表面上没有陨石坑。木卫一轨道的离心率和
皮埃尔-西蒙·拉普拉斯共振效应造成它在每个公转周期中都有非常明显的潮汐隆起,高达100米。这种潮汐扭曲产生的
摩擦力是木卫一内部变热的主要原因。
理论上,一个相似但较弱的潮汐加热过程也可能在
木卫二(Europa)上发生,这可能导致其岩石
地幔下较低层的冰层溶解。
土星的
卫星土卫二(Enceladus)也被认为在其冰壳下方存在一个
液态水的海洋,这一假设部分基于从土卫二的
蒸汽间歇泉喷发出的物质。这些物质的喷发被认为是由
潮汐摩擦产生的能量所驱动的变动的结果。
潮汐加热的效率受到多种因素的影响,包括
天体的
轨道离心率、相互之间的距离、天体的物理状态(如是否存在液态内核)以及是否存在
共振现象等。拉普拉斯共振是一种特殊的
轨道共振现象,它可以增强潮汐加热的效果,正如在
木卫一的例子中所见。