Bantu memahami gambar cincin Titan, Epimetheus, dan Saturnus yang meresahkan ini?

Artikel NY Times , Cincin Saturnus Dipahat oleh Awak Mini-Bulan benar-benar menarik dan tautan ke makalah paywall baru-baru ini di Science Close Cassini flybys dari cincin bulan Saturnus Pan, Daphnis, Atlas, Pandora, dan Epimetheus

Tetapi saya benar-benar tidak dapat memahami salah satu foto di artikel NY Times, yang ditunjukkan di bawah ini. Titan tampaknya ...

1. di belakang cincin Saturnus, dan memang begitu
2. relatif besar jarak cincin, dan belum
3. tampaknya tidak fokus sementara cincin dan Epimetheus dalam fokus.

Dapatkah seseorang membantu saya memahami bagaimana semua ini dapat terjadi pada saat yang sama?

Di latar depan, bulan Epimetheus muncul melayang di atas cincin Saturnus. Epimetheus dikerdilkan oleh Titan di latar belakang. CreditNASA / JPL / Space Science Institute

JPL Solar System Simulator tidak menunjukkan Epimetheus tetapi menunjukkan Titan di balik celah Encke pada 2006-04-28 08:12 UTC.

Tekstur permukaan yang disimulasikan mungkin terdiri dari gambar VIMS dalam panjang gelombang inframerah di mana atmosfer Titan relatif transparan. Di Titan asli, kabut menyebarkan cahaya yang terlihat begitu kuat sehingga permukaannya tidak jelas dan ujungnya terlihat kabur.

Jika kita memperkecil, kita melihat bahwa kita melihat di dekat tepi luar cincin pada sudut yang sangat dangkal. Inilah sebabnya mengapa mereka menutupi kurang dari setengah dari diameter 10-arcmin Titan.

Karena Epimetheus muncul di atas cincin ketika kita melihat dari bawah, itu pasti ada di depan mereka.

Gambar simulasi adalah milik NASA / JPL-Caltech

Halaman NASA ini mengatakan foto ini diambil pada 28 April 2006.

Menggunakan Celestia , saya berhasil menemukan gambar dari Cassini yang paling sesuai dengan foto itu. Itu tidak cocok dengan tepat, tetapi itu diharapkan sebagai elemen orbital yang dihitung dari semua bulan ini (dan cassini) dalam perangkat lunak tidak akan selalu cocok dengan kenyataan secara tepat.

Di bawah ini adalah versi yang diperbesar dari bidikan ini. Anda dapat melihat Titan di tengah dan Epimetheus sebagai titik di atas. Dan inilah tembakan top down dari Cassini ke bulan. Yang dilingkari adalah Epimetheus dan Titan.

Jadi untuk menjawab pertanyaan Anda: Titan sangat besar dibandingkan dengan epimetheus (sekitar 50x), Titan memiliki atmosfer dan tampak kabur (Ini sebenarnya dalam fokus, semua yang ada di ruang sangat jauh dan sangat efektif tanpa batas untuk tujuan pemfokusan) , dan cincinnya sangat miring, jadi Anda hanya melihat sepotong kecil saja.

Catatan: Ini adalah jawaban tambahan yang menambahkan beberapa detail pada jawaban luar biasa @ Ingolifs .

Pada kira-kira 2006-Apr-28 08:30 UTC Cassini adalah kedua 1.800.000 km dari Titan dan 667.000 km dari Epimetheus pada waktu yang sama.

Saya menggunakan Horizons JPL dan menyimpan posisi di koordinat Saturnus berpusat setiap 5 menit kemudian menjalankan skrip python di bawah ini untuk plot. Saya tidak yakin bagaimana cara mendapatkan bidang cincin dengan mudah.

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()