Dlaczego rozkład planetoid odkryty w 2010 roku miał modulację promieniową?

17

Ta odpowiedź prowadzi do jednego z doskonałych filmów Scott Asteroid Asteroid Discovery - 1970-2015 - rozdzielczość 8K . Animacja uwypukla pozycje meteorów w momencie ich odkrycia, a obserwując, można zobaczyć, jak technologia się poprawia i zauważa wzory, gdy instrumenty są skierowane w różnych kierunkach, aby uniknąć światła słonecznego i (przynajmniej czasami) Księżyca. (jest muzyka, odpowiednio dostosuj głośność)

Często pojawiają się wzory w kształcie wachlarza pokazujące kierunki, w które skierowane są bardziej czułe teleskopy o skromnych polach widzenia.

Zauważyłem jednak, że tylko w roku 2010, mniej więcej między liczbami asteroid 500,000i 520,000występują pewne prążki promieniowe w pewnych odległościach od Słońca. Nie widzę tego w żadnym innym momencie filmu.

Czy to tylko artefakt renderowania, czy też jest prawdziwy? Jeśli to prawda, co spowodowałoby okresową modulację radialną czułości i tylko w 2010 roku?

Uwaga 1: YouTube pozwala na odtwarzanie z przedziału od 25% do 200% i zmienne rozdzielczości wideo. Uważam, że 25% i 1080p są optymalne dla mojego obecnego połączenia internetowego i ekranu.

Uwaga 2: Dla osób z wyłączonymi GIF-em jeden obraz to GIF.

Uwaga 3: Drugi obraz zawiera kilka wykadrowanych zrzutów ekranu podkreślających „okresową modulację radialną czułości” w wykrywaniu asteroid w 2010 r. w celu wyjaśnienia.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

wprowadź opis zdjęcia tutaj

wprowadź opis zdjęcia tutaj

O o
źródło
Gif, który tam masz, to prawie jedyny raz, gdy było około wielu odkryć około godziny 5. Wydawało się, że to kolejny długotrwały wzór.
curiousdannii
1
Jedna z pierwszych wersji tego wideo (myślę, że 1970-2012) zawiera lekturę szkocką wyjaśniającą, co się dzieje.
PlasmaHH

Odpowiedzi:

17

Jestem prawie pewien, że wzór radialny znaleziony w danych jest wynikiem około 90 minutowej kadencji WISE (podyktowanej orbitą satelity), precyzji astrometrycznej (około 0,2 sekundy kątowej na ułożonych obrazach wokół startu, patrz Wright i in. . 2010 ) oraz liczbę wolnych parametrów w dopasowaniu asteroidy na podstawie tych danych. Zobacz, na rzeczywistych obrazach asteroidy pojawiają się jako punkty światła, które znacznie przesuwają się między ramkami. IIRC spodziewali się od 7 do 12 obserwacji na asteroidę. Masz więc 10-letnie obserwacje obejmujące około 15 godzin, aby ustalić parametry orbity asteroidy wokół Słońca. Jak można sobie wyobrazić, będzie więcej parametrów, niż można idealnie dopasować za pomocą pojedynczego przejścia w tym zestawie danych.

Odgadnąć: jest to związane z kwantyzacją w szacunkach niepewności i tym, jak wpływa to na algorytm dopasowania orbity.

Nie znam szczegółów kryjących się za paskowaniem, ale założę się, że jest to związane z precyzją liczbową zastosowaną we wczesnym przetwarzaniu danych. Albo udoskonalili orbity, odkąd używali obserwacji z przejść oddzielonych przez ~ 6 miesięcy, albo zmodyfikowali sposób, w jaki radzą sobie z precyzją liczbową w pomiarach astrometrycznych. Bardziej prawdopodobne jest to pierwsze, ale jestem pewien, czy zapytałeś Amy Mainzer (PI z NEOWISE i szefa misji polegającej na polowaniu na asteroidy), Roc Cutri (szef zespołu ds. Tworzenia baz danych i przetwarzania danych) lub każda z osób z zespołu Mainzera, mogłaby powiedzieć więcej.

N.2)log(N.)N.log(N.)

Sean Lake
źródło
2
Więc jeśli dobrze rozumiem, to wizualny artefakt błędów precyzji / zaokrąglania w oszacowaniach orbitalnych?
BradC
Rozumiem twoje wyjaśnienie, bardzo dziękuję! Gdyby można było wyrównać ekscentryczność do zera, to 15 godzin w tej geometrii i 0,2 sekundy łukowej może doprowadzić do z grubsza jednej części na tysiąc w odległości do Słońca. Ale oczywiście nie można, więc nie. Co ciekawe, odstępy między strukturami na filmie wynoszą około 0,1 AU. Jestem pewien, że to nie jest tak proste jak zaokrąglanie, ale fajnie jest tak myśleć.
uhoh,
Myślałem, że wideo pokazuje czas pojawienia się obiektu do jego odkrycia, ale ruch orbitalny będzie ruchem bardziej ustalonych elementów, gdy zostanie zweryfikowany i przypisany oficjalnej tożsamości. Jest to jednak wideo do powszechnego użytku, a nie wyłącznie dla naukowej publiczności, dlatego orbity mogą być oparte na pierwszych szacunkach z początkowej obserwacji. Dziękuję bardzo za odpowiedź i doskonałe wyjaśnienie!
uhoh,
@ uhoh pierwszy film został nakręcony przed udoskonaleniem elementów orbitalnych.
Sean Lake,
@ uhoh, 0.2 sekundy łukowej jest dla gwiazd (obserwowanych przede wszystkim przez najkrótszy kanał o długości fali, 3,4 mikrona W1) z pozycjami ustalonymi w złożonym stosie. Nie wiem, jaka była precyzja pojedynczej klatki, ale prawie na pewno była gorsza, a obserwacje asteroid były napędzane przede wszystkim przez obrazy 12 mikronów, W3, które były nieco mniej precyzyjne (nie tyle, ile sugerowałyby to limity dyfrakcji) .
Sean Lake,
9

Odpowiedź na podstawie nieporozumienia pytania pozostawionego tutaj, ponieważ zawiera przydatne informacje na temat WISE.

Na ciasto w kształcie wzorów rozpoczynające się w 2010 roku są wyniki misji WISE (patrz opis wideo). Promieniowy wzór w tych kształtów kołowych nie jest wyjaśnione przez moją odpowiedź.

Wideis Field Infrared Survey Explorer ( WISE ) NASA to teleskop kosmiczny wystrzelony w 2009 roku w celu mapowania całego nieba w zakresie fal podczerwonych.

WISE dwukrotnie zobrazował całe niebo, zanim skończyło mu się chłodzenie w 2010 roku. Następnie wykonał krótką misję o nazwie NEOWISE, aby przyjrzeć się obiektom w pobliżu Ziemi (NEO), takim jak asteroidy i komety, przez cztery miesiące przed wprowadzeniem w stan hibernacji w lutym 2011 roku Niecałe trzy lata później, w grudniu 2013 r., Teleskop został odnowiony, aby kontynuować misję NEOWISE. Ta praca trwa do dziś.

Patrząc na WISE:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

widać, że teleskop jest prostopadły do ​​paneli słonecznych, więc będzie miał tendencję do patrzenia na obiekty prostopadłe do linii Ziemia-Słońce, co powoduje powstawanie jasnych pasm widocznych na filmie.

https://www.space.com/33659-wise-space-telescope.html

Hobbes
źródło
3
Dziękujemy za zidentyfikowanie instrumentu, ale nie wyjaśnia to jeszcze wzoru. Jeśli spojrzysz, linie (drobna struktura) „okresowej modulacji promieniowej” są równoległe do kierunku orbit planetoid. Dodałem notatkę 3 i zdjęcie, aby podkreślić tę strukturę. Wygląda na to, że odnosi się do odległości do Słońca dla każdej asteroidy.
uhoh,
2
Rozumiem, co masz na myśli. Nasa ma wizualizację tylko danych WISE, a to nie pokazuje tego wzoru: jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6864, a jeśli naprawdę chcesz dojść do sedna tego, oto oryginał dane: cneos.jpl.nasa.gov/stats/wise.html
Hobbes
Hej dzięki za linki! OK Spróbuję.
uhoh,
6

Efekt jest już widoczny w pierwszym filmie wydanym w 2010 roku: https://www.youtube.com/watch?v=S_d-gs0WoUw

Za to, co jest warte, próbowałem pobrać najnowszą wersję astorb.dat i wykreślić ją, ale nie widziałem tam efektu. Być może więc bardzo dobrze, że asteroidy z 2010 roku były oparte na wstępnych danych WISE i nie były aż tak dokładne, a późniejsze filmy nie zaktualizowały starych animacji.

Wykres lokalizacji asteroid

I rzeczywiście, na podstawie komentarzy wideo z 2010 r .:

odysseus9672: @szyzyg Rozmawiałem z prof. Wrightem, projektem PI, i wyjaśnił, że pasowanie jest spowodowane przez Centrum Małych Planet przy użyciu techniki przybliżonego dopasowania do danych WISE. Wydaje mi się, że powodem tego jest (pozostawiliśmy tutaj zatwierdzony komentarz Neda), że dane WISE mają względnie krótki czas odniesienia (~ 24 do 48 godzin), więc błędy w dopasowaniach orbitalnych i tak będą dość duże, więc nie ma sensu udoskonalać tego, co obsługują paski błędów.

Scott Manley : @ odysseus9672 Cieszę się, że słyszę wyjaśnienie. Potwierdza to moje podejrzenia i każe mi zapytać, ile obiektów prawdopodobnie zostanie utraconych w przyszłości. Większość obiektów odkrytych w styczniowym skanie krawędzi przebije się przez Ziemię i większość orbit nie została udoskonalona. Miejmy nadzieję, że drugie przejście badania WISE zacznie na niektórych z nich wydłużać łuki, ale WISE zabraknie płynu chłodzącego, zanim będzie mógł dwukrotnie obserwować każdą asteroidę.

jpa
źródło
Ach, to wszystko. Jestem tam odysseus9672. :)
Sean Lake,
Dziękujemy za wkopanie i opublikowanie tych informacji! Jakie jest źródło obrazu?
uhoh,
Ponadto po „komentarzu pozostawionym przez Neda” pojawiły się moje spekulacje.
Sean Lake,
1
@ uhoh Obraz jest moją własną fabułą z gnuplot z danych tutaj ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.html . Jest to po prostu numer linii w stosunku do osi semimajor, więc może być zbyt uproszczone, aby pokazać efekt, lub parametry orbity można zaktualizować (wiele planetoid pierwotnie odkrytych w 2010 r. Ma późniejszą datę aktualizacji orbity w tym pliku).
jpa