Какова физическая геометрия этого кажущегося «затмения» крошечного спутника астероида Флоренция?

Ниже приведен небольшой GIF-файл, созданный из небольшого подмножества изображений, содержащихся в исходном 36-мегабайтном GIF-файле, найденном по адресу https://cneos.jpl.nasa.gov/images/news/florence.p5us.1Hz.s382.sep01.gif , который я только что найдено в статье Sky and Telescope « Астероид Флоренция имеет две луны » .

Хотя заманчиво интерпретировать изображение как оптическое изображение, я полагаю, что это данные импульсного доплера из центра сети дальнего космоса Голдстоуна. Я предполагаю, что одна ось - это диапазон (задержка), а другая - доплеровский сдвиг.

Тем не менее, я не могу понять геометрию, которая привела бы к «затмению» (в данном случае луна проходит за более крупным астероидом), когда она исчезает «так далеко» от астероида.

Может ли кто-нибудь помочь мне здесь? Есть ли задержка (время) по одной оси, а доплеровский сдвиг по другой? Можно начать с этого описания , но это нечто большее, чем там обсуждается.

внизу: «Радиолокационное изображение показывает астероид 3122 Флоренция и крошечные эхосигналы от двух его спутников. Вот анимация , которая показывает их более четко. Направление освещения радара (и, следовательно, направление на Землю) указано вверху». Отсюда . _ НАСА / Лаборатория реактивного движения. Это небольшое подмножество кадров, содержащихся в исходном GIF размером 36 МБ, и размер был уменьшен в 2 раза, чтобы соответствовать ограничению SE в 2 МБ.

Радиолокационное изображение показывает астероид 3122 Флоренция и крошечные эхо-сигналы от двух его спутников.

Я не совсем уверен, о чем вы спрашиваете, но я считаю, что эту анимацию следует рассматривать как изображение, а оси x и y не имеют особого значения?
@barrycarter Я не знаю, что «оси x и y не имеют особого значения?» может означать. Топоры всегда имеют значение. Я нашел новую ссылку JPL / CNEOS, в которой обсуждается изображение, и я также добавил ее к вопросу, но, кроме того, что «это сложно», они не характеризуют оси. Ответ на мой вопрос должен был бы объяснить, к какой геометрии на самом деле относится термин «затмение».
Хорошо, я понял, что вы имеете в виду, извините. Внутренняя луна затмевается, хотя кажется, что ничто не затмевает ее.
Похоже, что «источник света» исходит из верхней части изображения, а внутренняя луна ненадолго попадает в тень источника света. Вероятно, было бы лучше, если бы мы смотрели с позиции «источника света», но, похоже, это не так.
@barrycarter Как на этом изображении могут быть видны источники света, если это радиолокационное изображение?
Ставлю в кавычки. На cneos.jpl.nasa.gov/news/news199.html говорится: «Геометрия на радиолокационных изображениях аналогична наблюдению объекта над его северным полюсом с освещением, идущим сверху»; освещение — это «источник света», о котором я говорил.

Ответы (1)

По вертикальной оси отложена задержка сигнала и, следовательно, расстояние от антенны радара; это более или менее верная пространственная информация. Как видно из подписи, задержка увеличивается сверху вниз на изображении.

По горизонтальной оси отложен сдвиг частоты (из-за эффекта Доплера). Слева — сигналы с более низкой частотой по сравнению с тем, что было послано антенной радара, т. е. отражения от точек, удаляющихся от антенны; справа сигналы с более высокой частотой, исходящие от точек, движущихся к ней.¹ Эту ось труднее интерпретировать.

Для одного твердого тела, которым, предположительно, является Флоренс, единственный способ, которым точки могут двигаться в разных направлениях одновременно, — это вращение. На одном краю тела к нему быстро движутся точки, только что попавшие в поле зрения радара. Это относительное движение замедляется по мере приближения точек к центру диска, видимого радаром; затем они удаляются все быстрее, пока не исчезают из поля зрения на противоположном краю. (Изменение скорости не является линейным, что означает, что тело будет несколько деформировано на радиолокационном изображении.)

Только этот эффект позволяет радару различать точки, находящиеся на одинаковом расстоянии. Если бы астероид вообще не вращался или если бы мы смотрели точно на один из его полюсов, он выглядел бы на изображении только как тонкая вертикальная линия. Обратите внимание, что для вращающегося тела радар не может сказать, в каком направлении происходит вращение: зеркальный астероид, вращающийся в другую сторону, выглядел бы для него точно так же.

Теперь о лунах. Они не связаны жестко с Флоренцией и, по-видимому, не привязаны к ней приливно-отливно, поэтому не будут следовать за ее вращением. При этом стартовая точка «движение в разные стороны одновременно = вращение», которая работала на главном астероиде, ломается. Когда одна из лун движется к радару, это ровно ничего не говорит нам о ее положении относительно Флоренции; визуализация вводит в заблуждение в этом отношении. Следовательно, вполне возможно, что луна находится прямо за Флоренцией, даже если в этой конкретной визуализации она появляется сбоку от нее.

У Эмили Лакдавалла есть хорошая запись в блоге на эту тему с анимированными рисунками: Как радиотелескопы получают «изображения» астероидов.

¹ После поправки на движение Флоренции — или всей системы Флоренции и лун — относительно Земли, конечно.

Спасибо вам за разъяснение! Я думаю, что одному из нас, вероятно, следует добавить одну или обе подписи к вопросу или ответу (в виде цитаты) для будущих читателей в качестве общей защиты от гниения ссылок. Чтобы еще раз проверить, насколько я понимаю, вертикальная линия по центру (x = 0) изображения представляет нулевую скорость (в системе центра масс Флоренции)? Нижняя луна достигает максимальной задержки и нулевой относительной скорости, а поскольку наклон ее орбиты относительно эклиптики достаточно мал, она проходит позади.
Если бы та же самая орбита имела большее наклонение по отношению к нашему лучу зрения, отклонение уменьшилось бы как по x, так и по y, и не было бы исчезновения? Интересно, лучше ли сказать, что луна находится в превосходном соединении с Флоренцией , или, возможно, что это затмение Флоренцией, а не «Затмение», как указано в GIF?
Какова физическая геометрия этого кажущегося «затмения» крошечного спутника астероида Флоренция?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v