Aiuta a capire questa inquietante immagine di Titano, Epimetheus e gli anelli di Saturno?

L'articolo del New York Times Gli anelli di Saturno sono scolpiti da una squadra di mini-lune è davvero interessante e si collega al recente documento a pagamento in Science Close Cassini volantini delle lune di anello di Saturno Pan, Daphnis, Atlas, Pandora ed Epimetheus

Ma non riesco assolutamente a capire una delle foto nell'articolo del NY Times, mostrato di seguito. Titano sembra essere ...

1. dietro gli anelli di Saturno, eppure lo è
2. enorme parente la spaziatura degli anelli, eppure
3. sembra essere sfocato mentre gli anelli e Epimetheus sono a fuoco.

Qualcuno può aiutarmi a capire come tutti questi possono essere veri allo stesso tempo?

In primo piano, la luna Epimetheus che sembra librarsi sopra gli anelli di Saturno. Epimetheus è minato da Titano in background.CreditNASA / JPL / Space Science Institute

Il simulatore di sistema solare JPL non mostra Epimetheus ma mostra Titano dietro il gap di Encke al 28-04-2006 08:12 UTC.

La trama della superficie simulata è probabilmente composta da immagini VIMS in lunghezze d'onda infrarosse in cui l'atmosfera di Titano è relativamente trasparente. Sul vero Titano, la foschia diffonde la luce visibile così fortemente che la superficie è indistinta e il bordo appare sfocato.

Se rimpiccioliamo, vediamo che stiamo guardando vicino al bordo esterno degli anelli con un angolo molto basso. Questo è il motivo per cui coprono meno della metà del diametro apparente di 10 arcminuti di Titano.

Poiché Epimetheus appare sopra gli anelli mentre guardiamo dal basso, deve essere di fronte a loro.

Immagini simulate per gentile concessione della NASA / JPL-Caltech

Questa pagina della NASA afferma che questa foto è stata scattata il 28 aprile 2006.

Usando Celestia , sono riuscito a trovare l'immagine di Cassini che meglio si allinea con la foto. Non corrisponde esattamente, ma è prevedibile poiché gli elementi orbitali calcolati di tutte queste lune (e cassini) nel software non coincideranno necessariamente con la realtà.

Di seguito è la versione ridotta di questo scatto. Puoi vedere Titano al centro ed Epimetheus come un punto in alto. Ed ecco il colpo dall'alto in basso da Cassini alle lune. Cerchiati sono Epimetheus e Titan.

Quindi, per rispondere alla tua domanda: Titano è davvero grande rispetto all'epimetheus (circa 50x), Titano ha un'atmosfera e quindi appare sfocato (In realtà è a fuoco, tutto nello spazio è molto lontano e quindi è effettivamente all'infinito per scopi di messa a fuoco) e gli anelli sono molto obliqui, quindi ne vedi solo una piccola fetta.

nota: questa è una risposta supplementare che aggiunge alcuni dettagli all'ottima risposta di @Ingolifs .

A circa 2006-Apr-28 08:30 UTC Cassini era sia 1,8 milioni chilometri da Titano e 667,000 km da Epimeteo, allo stesso tempo.

Ho usato gli orizzonti di JPL e ho salvato le posizioni nelle coordinate centrate sul corpo di Saturno ogni 5 minuti, quindi ho eseguito lo script Python in basso per tracciare. Non sono sicuro di come ottenere facilmente il piano degli anelli in questo modo.

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()