Was ist die physikalische Geometrie dieser scheinbaren „Eklipse“ eines winzigen Mondes des Asteroiden Florence?

Unten ist ein kleines GIF, das aus einer kleinen Teilmenge von Bildern besteht, die im ursprünglichen 36-MB-GIF enthalten sind, das unter https://cneos.jpl.nasa.gov/images/news/florence.p5us.1Hz.s382.sep01.gif zu finden ist, wie ich es gerade getan habe gefunden im Sky and Telescope Artikel Asteroid Florence Has Two Moons .

Obwohl es verlockend ist, das Bild als optisches Bild zu interpretieren, glaube ich, dass es sich um gepulste Doppler-Daten aus dem Zentrum des Goldstone Deep Space Network handelt. Ich vermute, dass eine Achse die Reichweite (Verzögerung) und die andere die Dopplerverschiebung ist.

Ich kann immer noch nicht die Geometrie herausfinden, die eine "Eklipse" erzeugen würde (in diesem Fall der Mond, der hinter dem größeren Asteroiden vorbeizieht), wenn er so "weit" vom Asteroiden verschwindet.

Könnte mir hier jemand weiterhelfen? Ist eine Achse verzögert (Zeit) und die andere Dopplerverschiebung? Mit dieser Beschreibung kann man beginnen, aber es steckt mehr dahinter, als dort besprochen wird.

unten: "Ein Radarbild zeigt den Asteroiden 3122 Florence und winzige Echos seiner beiden Monde. Hier ist eine Animation , die sie deutlicher zeigt. Die Richtung der Radarbeleuchtung (und damit die Richtung zur Erde) ist oben." Von hier . NASA / Jet Propulsion Laboratory. Dies ist eine kleine Teilmenge der Frames, die im ursprünglichen 36-MB-GIF enthalten sind, und die Größe wurde um den Faktor 2 verringert, um in die 2-MB-Grenze von SE zu passen.

Ein Radarbild zeigt den Asteroiden 3122 Florence und winzige Echos seiner beiden Monde.

Ich bin mir nicht ganz sicher, was Sie fragen, aber ich glaube, diese Animation sollte als Bild behandelt werden und die x- und y-Achse haben keine besondere Bedeutung?
@barrycarter Ich weiß nicht, was "die x- und y-Achse haben keine besondere Bedeutung?" könnte meinen. Äxte haben immer eine Bedeutung. Ich habe einen neuen JPL / CNEOS-Link gefunden , in dem das Bild diskutiert wird, und ich habe ihn auch der Frage hinzugefügt, aber abgesehen davon, dass "es kompliziert ist", charakterisieren sie die Achsen nicht. Eine Antwort auf meine Frage müsste erklären, auf welche Geometrie sich der Begriff "Eklipse" eigentlich bezieht.
OK, ich habe verstanden, was du meinst, sorry. Der innere Mond ist verfinstert, obwohl nichts ihn zu verdunkeln scheint.
Es scheint, dass die "Lichtquelle" von oben auf das Bild kommt und der innere Mond kurz in den Kernschatten der Lichtquelle fällt. Es würde wahrscheinlich besser aussehen, wenn wir von der Position der "Lichtquelle" aus sehen würden, aber das scheint nicht der Fall zu sein.
@barrycarter Wie kann dieses Bild sichtbare Lichtquellen zeigen, wenn es sich um ein Radarbild handelt?
Ich habe es in Anführungszeichen gesetzt. Auf cneos.jpl.nasa.gov/news/news199.html heißt es: „Die Geometrie in Radarbildern ist analog dazu, ein Objekt von oberhalb seines Nordpols zu sehen, wobei die Beleuchtung von oben kommt.“; die Beleuchtung ist die "Lichtquelle", auf die ich mich bezog.

Antworten (1)

Die vertikale Achse ist die Signalverzögerung und daher die Entfernung von der Radarantenne; dies ist mehr oder weniger wahre räumliche Information. Wie die Bildunterschrift andeutet, nimmt die Verzögerung im Bild von oben nach unten zu.

Die horizontale Achse ist die Frequenzverschiebung (aufgrund des Doppler-Effekts). Links sind Signale mit einer niedrigeren Frequenz im Vergleich zu dem, was von der Radarantenne gesendet wurde, dh Reflexionen von Punkten, die sich von der Antenne entfernen; rechts Signale mit einer höheren Frequenz, die von Punkten kommen, die sich darauf zu bewegen.¹ Diese Achse ist schwieriger zu interpretieren.

Bei einem einzelnen starren Körper, wie es Florence vermutlich ist, besteht die einzige Möglichkeit, Punkte gleichzeitig in verschiedene Richtungen zu bewegen, darin, sich zu drehen. An einer Kante des Körpers bewegen sich Punkte, die gerade ins Sichtfeld des Radars gekommen sind, schnell darauf zu. Diese relative Bewegung verlangsamt sich, wenn sich die Punkte dem Zentrum der für das Radar sichtbaren Scheibe nähern; dann entfernen sie sich immer schneller, bis sie am gegenüberliegenden Rand aus dem Blickfeld verschwinden. (Die Geschwindigkeitsänderung ist nicht linear, was bedeutet, dass der Körper auf dem Radarbild etwas verzerrt ist.)

Nur dieser Effekt ermöglicht es dem Radar, Punkte zu unterscheiden, die sich in gleicher Entfernung befinden. Würde sich der Asteroid gar nicht drehen oder wir zufällig genau auf einen seiner Pole blicken, würde er im Bild nur als dünne vertikale Linie erscheinen. Beachten Sie, dass das Radar bei einem rotierenden Körper nicht erkennen kann, in welche Richtung die Rotation erfolgt: Ein Spiegel-Asteroid, der sich in die andere Richtung dreht, würde für ihn genau gleich aussehen.

Nun zu den Monden. Sie sind nicht starr mit Florence verbunden und anscheinend auch nicht gezeitengebunden, sodass sie seiner Rotation nicht folgen werden. Damit bricht der Ausgangspunkt „gleichzeitige Bewegung in verschiedene Richtungen = Rotation“ zusammen, der auf dem Hauptasteroiden funktionierte. Wenn sich einer der Monde auf das Radar zubewegt, sagt uns das genau nichts über seine relative Position zu Florenz; die Visualisierung ist insofern irreführend. Daher ist es absolut möglich, dass sich ein Mond direkt hinter Florence befindet, selbst wenn er in dieser speziellen Visualisierung neben ihr erscheint.

Emily Lakdawalla hat zu diesem Thema einen netten Blogbeitrag mit animierten Zeichnungen: Wie Radioteleskope „Bilder“ von Asteroiden bekommen

¹ Natürlich nach Korrektur der Bewegung von Florenz – oder des gesamten Florenz-und-Mond-Systems – relativ zur Erde.

Vielen Dank für die Erklärung! Ich denke, einer von uns sollte wahrscheinlich eine oder beide Bildunterschriften in der Frage oder der Antwort (als Blockzitat) für zukünftige Leser hinzufügen, als allgemeiner Schutz vor Linkfäule. Um zu überprüfen, ob ich es verstanden habe, stellt eine vertikale Linie in der Mitte (x = 0) des Bildes eine Geschwindigkeit von Null dar (im Schwerpunktrahmen des Florence-Systems)? Der untere Mond erreicht eine maximale Verzögerung und eine relative Geschwindigkeit von Null, und da die Neigung seiner Umlaufbahn relativ zur Ekliptik klein genug ist, zieht er hinterher.
Wenn die gleiche Umlaufbahn eine größere Neigung in Bezug auf unsere Sichtlinie hätte, würden die Auslenkungen sowohl in x als auch in y reduziert, und es würde kein Verschwinden geben? Ich frage mich, ob es besser ist, zu sagen, dass der Mond in überlegener Konjunktion mit Florenz steht, oder vielleicht eine Bedeckung durch Florenz, als "Eclipsed", wie im GIF angegeben?
Was ist die physikalische Geometrie dieser scheinbaren „Eklipse“ eines winzigen Mondes des Asteroiden Florence?
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