Mengapa distribusi asteroid yang ditemukan pada 2010 memiliki modulasi radial?

17

Jawaban ini terhubung ke salah satu video asteroid terbaik Scott Manley, Asteroid Discovery - 1970-2015 - resolusi 8K . Animasi ini menyoroti posisi meteor pada saat penemuan mereka, dan dengan menonton orang dapat melihat teknologi meningkat dan melihat pola ketika instrumen diarahkan ke berbagai arah untuk menghindari cahaya dari Matahari dan (setidaknya kadang-kadang) Bulan. (ada musik, sesuaikan volume)

Sering ada pola berbentuk kipas yang menunjukkan arah yang ditunjukkan oleh teleskop yang lebih sensitif dengan bidang pandang sederhana.

Namun, saya perhatikan bahwa hanya selama tahun 2010, kira-kira antara angka asteroid 500,000dan 520,000ada garis radial pada jarak tertentu dari Matahari. Saya tidak melihat ini terjadi pada waktu lain selama video.

Apakah ini hanya artefak rendering, atau itu nyata? Jika nyata, apa yang akan menyebabkan modulasi sensitivitas radial periodik, dan hanya pada tahun 2010?

Catatan 1: YouTube memungkinkan untuk tingkat pemutaran antara 25% dan 200%, dan resolusi video bervariasi. Saya menemukan 25% dan 1080p optimal untuk koneksi dan layar internet saya saat ini.

Catatan 2: Bagi mereka dengan GIF dinonaktifkan, satu gambar adalah GIF.

Catatan 3: Gambar ke-2 berisi beberapa tangkapan layar yang dipangkas menyoroti "modulasi radial sensitivitas berkala" dalam deteksi asteroid selama 2010, untuk tujuan klarifikasi.

masukkan deskripsi gambar di sini

masukkan deskripsi gambar di sini

masukkan deskripsi gambar di sini

uh oh
sumber
Gif yang Anda dapatkan di sana juga cukup banyak satu-satunya waktu ada banyak penemuan di sekitar jam 5. Itu tampaknya merupakan pola lain yang tahan lama.
curiousdannii
1
Salah satu versi pertama dari video itu (saya pikir 1970-2012) termasuk suara oleh scott menjelaskan apa yang sedang terjadi.
PlasmaHH

Jawaban:

17

Saya cukup yakin bahwa pola radial yang ditemukan dalam data adalah hasil dari irama pengambilan sampel WISE sekitar 90 menit (ditentukan oleh orbit satelit), ketepatan astrometri (sekitar 0,2 detik busur dalam gambar bertumpuk di sekitar peluncuran, lihat Wright et al. 2010 ), dan jumlah parameter bebas dalam pemasangan orbit asteroid berdasarkan data itu. Lihat, pada gambar sebenarnya asteroid muncul sebagai titik cahaya yang bergeser dengan cukup baik di antara bingkai. IIRC, mereka mengharapkan 7 hingga 12 pengamatan per asteroid. Jadi Anda memiliki pengamatan 10-ish yang mencakup 15 jam atau lebih untuk memperbaiki parameter orbital asteroid di sekitar matahari. Seperti yang dapat Anda bayangkan, akan ada lebih banyak parameter daripada yang bisa pas dengan satu pass di set data ini saja.

Pada tebakan: ini terkait dengan kuantisasi dalam perkiraan ketidakpastian dan bagaimana itu dimasukkan ke dalam algoritma pemasangan orbit.

Saya tidak tahu detail di balik striping, tapi saya berani bertaruh itu terkait dengan ketepatan numerik yang digunakan dalam pemrosesan awal data. Mereka telah menyempurnakan orbit sejak menggunakan pengamatan dari lintasan yang dipisahkan oleh ~ 6 bulan, atau memodifikasi bagaimana mereka menangani presisi numerik dalam pengukuran astrometri mereka sejak itu. Lebih mungkin yang pertama, tapi saya yakin jika Anda bertanya kepada Amy Mainzer (PI dari NEOWISE, dan kepala bagian berburu asteroid dari misi), Roc Cutri (kepala bagian pembuatan basis data dan pengolahan data dari tim), atau siapa pun di tim Mainzer, mereka bisa memberi tahu Anda lebih banyak.

Latar belakang yang relevan: Saya adalah mahasiswa pascasarjana Ned Wright (PI asli WISE ), dan dia meminta saya merancang dan menguji algoritma berburu asteroid sebelum peluncuran (kami akhirnya tidak menggunakannya - ini diskala seperti , IIRC, dan upaya yang ada dalam literatur diskalakan seperti atau ). Saya akhirnya bekerja dengan bagian luar tim, jadi saya tidak pasti tentang detail yang tepat dari apa yang dilakukan tim tata surya. Saya pikir saya bertanya kepada mereka tentang striping selama presentasi, tetapi saya tidak ingat jawabannya, jadi saya cukup yakin jawabannya biasa dan tidak dapat dihindari. log ( N ) N log ( N )N2log(N)Nlog(N)

Danau Sean
sumber
2
Jadi, jika saya memahami Anda dengan benar, itu adalah artefak visual kesalahan presisi / pembulatan dalam perkiraan orbital?
BradC
Saya mengerti penjelasan Anda, terima kasih banyak! Jika seseorang dapat memperbaiki eksentrisitas ke nol, maka 15 jam dalam geometri ini dan 0,2 arcsec dapat membuat Anda untuk kira-kira satu bagian per seribu dalam jarak ke Matahari. Tapi tentu saja orang tidak bisa, jadi tidak. Menariknya, jarak struktur dalam video sekitar 0,1 AU. Saya yakin itu tidak sesederhana pembulatan, tetapi menyenangkan untuk berpikir demikian.
uhoh
Saya mengira video itu menunjukkan waktu kemunculan objek hingga penemuannya, tetapi gerakan orbitalnya akan berupa elemen yang lebih mapan setelah diverifikasi dan diberi identitas resmi. Tapi ini adalah video untuk konsumsi populer daripada untuk audiens yang murni ilmiah, dan orbitnya dapat didasarkan pada perkiraan pertama dari pengamatan awal. Terima kasih banyak atas jawaban Anda dan penjelasannya!
uhoh
@uhoh, video pertama dibuat sebelum elemen orbital dapat disempurnakan.
Danau Sean
@ hoh, angka 0,2 arcsecond adalah untuk bintang (terutama diamati oleh saluran dengan panjang gelombang terpendek, 3,4 mikron W1) dengan posisi tetap dalam tumpukan coadded. Saya tidak tahu apa presisi bingkai tunggal itu, tetapi itu hampir pasti lebih buruk, dan pengamatan asteroid terutama didorong oleh gambar 12 mikron, W3, yang sedikit kurang tepat (tidak sebanyak rasio batas difraksi menyarankan) .
Danau Sean
9

Jawaban berdasarkan kesalahpahaman dari pertanyaan, ditinggalkan di sini karena mengandung beberapa latar belakang yang berguna pada WISE.

The pie berbentuk pola mulai tahun 2010 adalah hasil dari misi WISE (lihat keterangan video). The radial pola dalam mereka bentuk pie tidak dijelaskan oleh jawaban saya.

Wide-field Infrared Survey Explorer ( WISE ) NASA adalah teleskop ruang angkasa yang diluncurkan pada 2009 untuk memetakan seluruh langit dalam panjang gelombang inframerah.

WISE mencitrakan seluruh langit dua kali sebelum kehabisan cairan pendingin pada tahun 2010. Itu kemudian melakukan misi singkat yang disebut NEOWISE, untuk melihat benda-benda dekat Bumi (NEO) seperti asteroid dan komet, selama empat bulan sebelum ditempatkan di hibernasi pada Februari 2011 Kurang dari tiga tahun kemudian, pada bulan Desember 2013, teleskop dihidupkan kembali untuk melanjutkan misi NEOWISE-nya. Pekerjaan itu berlanjut hari ini.

Melihat WISE:

masukkan deskripsi gambar di sini

Anda dapat melihat teleskop tegak lurus terhadap panel surya, sehingga cenderung melihat benda-benda tegak lurus terhadap garis Bumi-Matahari, yang menyebabkan pita-pita terang yang Anda lihat dalam video.

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

Hobbes
sumber
3
Terima kasih telah mengidentifikasi instrumen, tetapi ini belum menjelaskan polanya. Jika Anda melihat, garis-garis (struktur halus) dari "modulasi radial periodik" sejajar dengan arah orbit asteroid. Saya telah menambahkan note 3 dan gambar untuk menyorot struktur ini. Tampaknya dirujuk ke jarak ke Matahari untuk setiap asteroid.
uhoh
2
Saya mengerti apa yang kamu maksud. NASA hanya memiliki visualisasi data WISE, dan itu tidak menunjukkan pola ini: jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6864 dan jika Anda benar-benar ingin mengetahui bagian bawahnya, inilah yang asli data: cneos.jpl.nasa.gov/stats/wise.html
Hobbes
Hai terima kasih untuk tautannya! OK saya akan (mencoba) memeriksanya.
uhoh
6

Efeknya sudah terlihat di video pertama yang dirilis pada 2010: https://www.youtube.com/watch?v=S_d-gs0WoUw

Untuk apa nilainya, saya mencoba mengunduh astorb.dat terbaru dan memplotnya, tetapi tidak dapat melihat efeknya di sana. Jadi mungkin saja asteroid 2010 didasarkan pada data WISE awal dan tidak semua yang akurat, dan video-video berikutnya belum memperbarui animasi lama.

Plot lokasi asteroid

Dan memang, dari komentar video 2010:

odysseus9672: @szyzyg Saya berbicara dengan Prof Wright, proyek PI, dan dia menjelaskan bahwa striping itu disebabkan oleh Minor Planet Center menggunakan teknik perkiraan pas untuk data WISE. Alasan untuk ini, saya pikir (kami telah meninggalkan komentar yang disetujui Ned di sini), adalah bahwa data WISE memiliki baseline waktu yang relatif singkat (~ 24 hingga 48 jam), sehingga kesalahan pada pas orbit akan cukup besar pula, jadi tidak ada gunanya memperbaikinya melewati apa yang akan didukung bar kesalahan.

Scott Manley : @ odysseus9672 Senang mendengar penjelasan, ini cukup mengkonfirmasi kecurigaan saya dan membuat saya bertanya berapa banyak benda yang mungkin hilang lagi di masa depan. Sebagian besar objek yang ditemukan dalam pemindaian terdepan pada bulan Januari akan melewati pertentangan dengan Bumi dan sebagian besar orbit belum disempurnakan. Lewat kedua survei WISE semoga akan mulai mendapatkan busur yang lebih panjang pada beberapa di antaranya, tetapi WISE akan kehabisan cairan pendingin sebelum dapat mengamati setiap asteroid dua kali.

jpa
sumber
Ah, itu dia. Saya odysseus9672 di sana. :)
Danau Sean
Terima kasih telah menggali dan memposting informasi ini! Apa sumber untuk gambar?
uhoh
Juga, setelah "komentar kiri disetujui Ned" adalah spekulasi saya sendiri.
Danau Sean
1
@uhoh Gambar adalah plot saya sendiri dengan gnuplot dari data di sini ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.html . Itu hanya nomor baris vs sumbu semimajor sehingga bisa sangat disederhanakan untuk menunjukkan efeknya, atau parameter orbital dapat diperbarui (banyak asteroid yang awalnya ditemukan pada 2010 memiliki tanggal pembaruan untuk orbit pada file itu).
jpa