Vous aidez à comprendre cette image troublante de Titan, d'Épiméthée et des anneaux de Saturne?

L'article de New York Times Les anneaux de Saturne sont sculptés par un équipage de mini-lunes est vraiment intéressant et des liens vers le récent article paywalled dans Science Close Cassini survolant les lunes de Saturne Pan, Daphnis, Atlas, Pandora et Epimetheus

Mais je ne peux absolument pas comprendre l'une des photos de l'article du NY Times, ci-dessous. Titan semble être ...

1. derrière les anneaux de Saturne, et pourtant il est
2. énorme relative l'espacement des anneaux, et pourtant il
3. semble être floue alors que les anneaux et Epiméthée sont au point.

Quelqu'un peut-il m'aider à comprendre comment tout cela peut être vrai en même temps?

Au premier plan, la lune Epimetheus semble planer au-dessus des anneaux de Saturne. Epimetheus est éclipsé par Titan en arrière-plan.CreditNASA / JPL / Space Science Institute

Le JPL Solar System Simulator ne montre pas Epimetheus mais montre Titan derrière l'écart Encke à 2006-04-28 08:12 UTC.

La texture de surface simulée est probablement composée d' images VIMS dans des longueurs d'onde infrarouges où l'atmosphère de Titan est relativement transparente. Sur le vrai Titan, la brume diffuse la lumière visible si fortement que la surface est indistincte et le bord semble flou.

Si nous faisons un zoom arrière, nous voyons que nous regardons près du bord extérieur des anneaux à un angle très peu profond. C'est pourquoi ils couvrent moins de la moitié du diamètre apparent de 10 minutes d'arc de Titan.

Puisque Epimetheus apparaît au-dessus des anneaux pendant que nous regardons d'en bas, il doit être devant eux.

Images simulées avec la permission de la NASA / JPL-Caltech

Cette page de la NASA indique que cette photo a été prise le 28 avril 2006.

En utilisant Celestia , j'ai réussi à trouver l'image de Cassini qui correspond le mieux à la photo. Cela ne correspond pas exactement, mais c'est normal car les éléments orbitaux calculés de toutes ces lunes (et cassini) dans le logiciel ne correspondent pas nécessairement à la réalité avec précision.

Ci-dessous, la version agrandie de cette photo. Vous pouvez voir Titan au centre et Epiméthée comme un point sur le dessus. Et voici le plan descendant de Cassini aux lunes. Épiméthée et Titan sont encerclés.

Donc, pour répondre à votre question: Titan est vraiment grand par rapport à Epimetheus (environ 50x), Titan a une atmosphère et semble donc floue (il est en fait au point, tout dans l'espace est très loin et est donc effectivement à l'infini pour se concentrer) , et les anneaux sont très obliques, vous n'en voyez donc qu'une petite tranche.

note: Ceci est une réponse supplémentaire ajoutant quelques détails à l' excellente réponse de @ Ingolifs .

À peu près 2006-Apr-28 08:30 UTC Cassini était à la fois 1 800 000 km de Titan et 667 000 km d'Épiméthée en même temps.

J'ai utilisé Horizons de JPL et enregistré les positions dans les coordonnées centrées du corps de Saturne toutes les 5 minutes, puis j'ai exécuté le script python ci-dessous pour tracer. Je ne sais pas comment obtenir facilement le plan des anneaux.

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()