Was sind die "sich kreuzenden Lichtstrahlen" in den Cassini-Bildern, die während des Vorbeiflugs der Enceladus-Fahne aufgenommen wurden?

Während ich mir die neuesten Bilder des Vorbeiflugs der E-21 ansehe , die von der Cassini-Sonde zurückgesendet wurden, habe ich bemerkt, dass einige von ihnen interessante optische Phänomene zeigen, die ich nicht sicher erklären kann;

Auf diesem zum Beispiel gibt es zwei scheinwerferartige Lichtstrahlen im oberen Teil des Bildes, die sich direkt über der Enceladus-Fahne in der Bildmitte kreuzen:

   Cassini-Sonnenwende-Missionsbild der Enceladus-Fahne

  Cassini Solstice Mission Bild N00250060 , aufgenommen am 28. Oktober 2015 und zeigt auf Enceladus (ungefiltert)

Mein Gedanke ist, dass der Strahl, der von oben links in Richtung Bildmitte geht, nach vorne gestreutes Licht von Saturn ist, das durch den E-Ring scheint , und der Strahl, der von oben rechts in Richtung Bildmitte geht, könnte eine kohärente Rückstreuungs -verstärkte Reflexion der Sonne durch Saturns Hauptringe sein. Letzteres macht für mich jedoch weniger Sinn, da kohärente Rückstreuung sichtbar sein sollte, wenn sich das Raumschiff direkt zwischen der Sonne und der Oberfläche befindet, die sein Licht reflektiert, also gibt es dort vielleicht eine andere Art von Lichtverstärkung.

Da ich es also nicht besser erklären kann und ich bezweifle, dass diese Strahlen tatsächliche Merkmale des E-Rings sind, da sie nicht in allen nachfolgenden Bildern erscheinen (z. B. sind sie hier nicht sichtbar ), glaube ich auch nicht, dass dies Blendenflecke sind oder andere Bildartefakte, wie sie noch auf mehreren anderen Bildern erscheinen (z. B. zeigt dieses nur eines davon, aber nicht das andere), hier ist meine Frage:

Könnten diese optischen Effekte mit Hilfe von Cassinis Position relativ zu Saturn und der Sonne erklärt werden, als die Bilder aufgenommen wurden, auf denen sie erscheinen? Oder sind es andere optische Phänomene? Oder sind es tatsächlich greifbare Merkmale, vielleicht die E-Ring-Ranken ?

Antworten (1)

Die sehr strukturierte Natur der Merkmale deutet stark auf Streulicht hin. Tatsächlich hat die Flugkalibrierung ein Beispiel dafür (siehe Abbildung 18). Aus dem Text:

Wenn sich ein helles Objekt in der Nähe der Ecken des NAC-Rahmens befindet, ist außerdem ein heller Streifen zu sehen, der sich diagonal über das Sichtfeld erstreckt

OK aber Streulicht woher? Die beiden diagonalen und sich kreuzenden Strahlen haben offensichtlich eine andere Quelle. Sie sind nicht orthogonal zueinander oder symmetrisch in Bezug auf den Bildrahmen, was darauf hindeuten würde, dass eine einzelne Quelle von der Kamera reflektiert wird. Beachten Sie, dass es auch horizontale Bänder auf dem Bild gibt, die Streulicht von Saturn und seinen Ringen zugeschrieben werden könnten. Mit anderen Worten, hier finden entweder zwei unterschiedliche optische Phänomene statt oder es gibt zwei weitere Körper, von denen diese Streustrahlen reflektiert werden. Ich konnte keine Flyby-Geometrie finden, die es erklären würde (obwohl man von Dione entfernt sein könnte).
Das Papier geht darauf ein: Einige der auffälligsten Streulichtartefakte treten auf, wenn relativ helle, kompakte Quellen (wie Monde oder fast randnahe Ringe) direkt außerhalb des Sichtfelds der Kamera liegen. Diese Streulichtartefakte können eine sehr feine Struktur aufweisen, die sich ändert, wenn sich das Objekt außerhalb des Bildes relativ zum Sichtfeld bewegt. Für die NAC führt ein helles Objekt, das direkt am Rand des Rahmens liegt, zu hellen Streifen, die sich senkrecht zum relevanten Rand erstrecken, sowie zu einem diffuseren bogenartigen Muster
Was die genaue Quelle für dieses bestimmte Bild betrifft, müssten Sie eine fundierte Vermutung anstellen, basierend auf der Ausrichtung und dem, was sich in der Nähe des Sichtfelds befand. Aber basierend auf dem Papier und dem Bild würde ich wetten, dass sowohl die diagonalen Streifen als auch der diffuse Hintergrund Streulicht von einer ausgedehnten Quelle über das FOV sind, die ein Randring oder die Tageslichtseite des sein müsste Planet.
Ich habe versucht, die Position der inneren Saturnmonde in Bezug auf Cassini und das Datum und die Uhrzeit des Vorbeiflugs hier abzugleichen, aber ich finde einfach keinen Moment, wo oben auf den Saturnringen (Saturn selbst war während der Vorbeiflug aus der Sicht des Raumfahrzeugs) horizontale Streifen erzeugen, gäbe es zwei zusätzliche helle Objekte in Positionen und hell genug (wieder unter Berücksichtigung der Position der Sonne), um die diagonalen Streifen zu erzeugen. Ich würde es vorziehen, keine fundierten Vermutungen anzustellen, sondern zu lernen, wie man solche Informationen extrahiert.
Ich habe diesen Simulator noch nie zuvor benutzt; das ist ein netter link.
Wenn ich den Simulator benutze und an diesem Tag Enceladus von Cassini ins Blickfeld schlage, hast du den Ring direkt neben dem Mond, und das ist ungefähr alles, was du hast. Dieses Streulicht muss meiner Meinung nach vom Ring stammen. Dies stimmt sogar mit dem überein, was sie für Streulicht gesehen haben: Es gibt jedoch auch Fälle, in denen Streulichtmuster in den Bildern bestehen bleiben, selbst wenn die Quelle des Streulichts räumlich ausgedehnt ist (z. B. können diagonale Bänder in Nahaufnahme gesehen werden NAC-Bilder, die in der Nähe des hellen Randes des Saturn aufgenommen wurden.)