Helfen Sie mit, dieses beunruhigende Bild der Ringe von Titan, Epimetheus und Saturn zu verstehen?

Diese NASA-Seite besagt, dass dieses Foto am 28. April 2006 aufgenommen wurde.

Mit Celestia gelang es mir, das Bild von Cassini zu finden, das am besten zum Foto passt. Es stimmt nicht genau überein, aber das ist zu erwarten, da die berechneten Orbitalelemente all dieser Monde (und Cassini) in der Software nicht unbedingt genau mit der Realität übereinstimmen.

Unten ist die verkleinerte Version dieser Aufnahme. Sie können Titan in der Mitte und Epimetheus als Punkt oben sehen. Und hier ist die Aufnahme von oben nach unten von Cassini zu den Monden. Eingekreist sind Epimetheus und Titan.

Um Ihre Frage zu beantworten: Titan ist im Vergleich zu Epimetheus wirklich groß (ungefähr 50x), Titan hat eine Atmosphäre und erscheint daher verschwommen (es ist tatsächlich scharfgestellt, alles im Weltraum ist sehr weit entfernt und daher für Fokussierungszwecke effektiv im Unendlichen). , und die Ringe sind stark schräg, sodass Sie nur einen kleinen Teil davon sehen.

Der JPL- Sonnensystemsimulator zeigt Epimetheus nicht, aber Titan hinter der Encke-Lücke am 28.04.2006 08:12 UTC.

Die simulierte Oberflächentextur besteht wahrscheinlich aus VIMS-Bildern in Infrarotwellenlängen, in denen die Atmosphäre von Titan relativ transparent ist. Auf dem echten Titan streut der Dunst sichtbares Licht so stark, dass die Oberfläche undeutlich ist und der Rand verschwommen aussieht.

Wenn wir herauszoomen, sehen wir, dass wir in einem sehr flachen Winkel in die Nähe der Außenkante der Ringe blicken. Aus diesem Grund bedecken sie weniger als die Hälfte des scheinbaren Durchmessers von 10 Bogenminuten von Titan.

Da Epimetheus über den Ringen erscheint, während wir von unten schauen, muss er vor ihnen stehen.

Simulierte Bilder mit freundlicher Genehmigung von NASA/JPL-Caltech

Hinweis: Dies ist eine ergänzende Antwort, die der hervorragenden Antwort von @ Ingolifs einige Details hinzufügt .

In etwa 2006-Apr-28 08:30 UTC war Cassini gleichzeitig 1.800.000 km von Titan und 667.000 km von Epimetheus entfernt.

Ich habe JPLs Horizons verwendet und alle 5 Minuten die Positionen in den körperzentrierten Saturn-Koordinaten gespeichert und dann das unten stehende Python-Skript zum Plotten ausgeführt. Ich bin mir nicht sicher, wie ich die Ebene der Ringe so einfach bekommen kann.

class Body(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fnames = ['Titan photo Cassini horizons_results.txt',
          'Titan photo Titan horizons_results.txt',
          'Titan photo Epimetheus horizons_results.txt' ]

names  = ['Cassini', 'Titan', 'Epimetheus']

bodies = []

for name, fname in zip(names, fnames):

    with open(fname, 'r') as infile:

        lines = infile.read().splitlines()

    iSOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$SOE" in line][0]
    iEOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$EOE" in line][0]

    print iSOE, iEOE, lines[iSOE], lines[iEOE]

    lines = zip(*[line.split(',') for line in lines[iSOE+1:iEOE]])

    JD  = np.array([float(x) for x in lines[0]])
    pos = np.array([[float(x) for x in lines[i]] for i in 2, 3, 4])
    vel = np.array([[float(x) for x in lines[i]] for i in 5, 6, 7])

    body = Body(name)
    bodies.append(body)
    body.JD  = JD
    body.pos = pos
    body.vel = vel

Cassini, Titan, Epimetheus = bodies

r_Titan      = np.sqrt(((Cassini.pos - Titan.pos     )**2).sum(axis=0))
r_Epimetheus = np.sqrt(((Cassini.pos - Epimetheus.pos)**2).sum(axis=0))

hours = 24 * (JD - JD[0])

r_Titan_target      = 1.8E+06 
r_Epimetheus_target = 6.67E+05

hours_Titan      = hours[np.argmax(r_Titan < r_Titan_target)]
hours_Epimetheus = hours[np.argmax(r_Epimetheus[30:] > r_Epimetheus_target)+30]

print hours_Titan, hours_Epimetheus
if True:    
    fig = plt.figure()

    plt.subplot(2, 1, 1)
    plt.plot(hours, r_Titan)
    plt.plot(hours, 1.8E+06 * np.ones_like(r_Titan), '-k')
    plt.ylabel('Cassini-Titan distance (km)', fontsize=16)

    plt.subplot(2, 1, 2)
    plt.plot(hours, r_Epimetheus)
    plt.plot(hours, 6.67E+05 * np.ones_like(r_Epimetheus), '-k')
    plt.ylabel('Cassini-Epimetheus distance (km)', fontsize=16)
    plt.xlabel('2006-Apr-28 hours', fontsize=16)

    plt.show()