为什么2010年发现的小行星分布具有径向调制?


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答案与斯科特·曼利(Scott Manley)出色的小行星视频之一“ 小行星发现-1970-2015- 8K分辨率”相关。动画突出显示了流星在发现之时的位置,通过观察人们可以看到技术的进步,并注意到当乐器指向不同方向时避免了太阳和(至少有时是)月球发出的光的变化。(有音乐,请相应调节音量)

通常会出现扇形图案,显示出方向更灵敏的望远镜在指向适度视野时的指向。

但是,我注意到,仅在2010年,大约在小行星数量之间,500,000并且520,000在距太阳一定距离处存在径向条纹。我在视频中的其他任何时间都看不到这种情况。

这仅仅是渲染工件,还是真实的?如果是真实的,什么会导致周期性的灵敏度径向调制,仅在2010年?

注意1: YouTube允许25%到200%之间的播放率以及可变的视频分辨率。我发现25%和1080p最适合当前的互联网连接和屏幕。

注2:对于禁用了GIF的图像,一张图像就是GIF。

注意3:为澄清起见,第二张图片包含几个裁剪的屏幕截图,突出显示了2010年小行星探测中的“灵敏度的周期性径向调制”。

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您到达那里的GIF几乎是唯一在5点左右有很多发现的时间。这似乎是另一个持久的模式。
curiousdannii

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该视频的第一个版本(我认为是1970-2012年)包括scott的旁白,解释了情况。
PlasmaHH

Answers:


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我很确定数据中的径向模式是WISE大约90分钟的采样频率(由卫星的轨道决定),天文精度(发射周围的堆叠图像中约0.2弧秒)的结果,请参见Wright等(2010年),以及根据该数据拟合小行星轨道所需的自由参数数量。请参阅,在实际图像中,小行星显示为在各帧之间明显偏移的光点。IIRC,他们预计每个小行星观测7到12个观测值。因此,您需要进行10个小时左右的观测,历时约15个小时左右,以固定小行星在太阳周围的轨道参数。可以想像,仅此数据集中的一次通过就会有比完全适合的参数更多的参数。

猜测:它与不确定性估计中的量化以及如何将其反馈到轨道拟合算法中有关。

我不了解条带化背后的细节,但我敢打赌,这与数据早期处理中使用的数值精度有关。自从使用相距约6个月的通道进行观测以来,他们已经完善了轨道,或者从那以后修改了他们如何处理天文测量中的数值精度。前者更有可能,但是我确定您是否问过Amy Mainzer(NEOWISE的负责人,任务的小行星狩猎部门负责人),Roc Cutri(团队的数据库创建和数据处理部门负责人),还是Mainzer团队中的任何人,他们都可以告诉您更多信息。

相关背景:我是Ned Wright的研究生(WISE的原始PI ),他让我设计并测试了要启动的小行星搜寻算法(我们最终没有使用它-像一样缩放, IIRC和文献中的现有工作都按或缩放。我最终与团队的河外部分一起工作,因此我对太阳系团队所做的确切细节不确定。我想我在演讲中问了他们有关条纹的问题,但是我不记得答案了,所以我很确定答案是平凡而不可避免的。对数N N 对数N N2log(N)Nlog(N)


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因此,如果我理解正确的话,那是轨道估算中的精度/舍入误差的视觉假象吗?
BradC

我了解您的解释,非常感谢!如果可以将偏心率固定为零,那么在这种几何形状下15个小时,以0.2弧秒的距离,您到太阳的距离大约为千分之一。但是当然不能,所以事实并非如此。有趣的是,视频中结构的间距约为0.1 AU。我敢肯定,这不如四舍五入那么简单,但这样思考很有趣。
uhoh

我以为该视频显示了发现该物体的时间,但是一旦经过验证并获得正式身份,轨道运动将是更多既定元素的运动。但这是一个大众消费的视频,而不是纯粹的科学观众的视频,因此,轨道可以基于初始观察的初步估计。非常感谢您的回答和出色的解释!
uhoh 18-4-3

@uhoh在完善轨道元素之前制作了第一个视频。
肖恩·莱克

@ 0.2弧秒数字是针对恒星(主要是通过最短的波长通道3.4微米W1观察到的),其位置固定在共叠加的堆栈中。我不知道是什么单帧精度是,但它几乎可以肯定更糟的是,小行星的观测主要是由12个微米的图像驱动,W3,这是有点不太准确(不之多衍射极限比建议) 。
肖恩·莱克

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基于对这个问题的误解而回答,留在这里,是因为它包含了有关WISE的一些有用背景。

从2010年开始的饼状图案是WISE任务的结果(请参见视频说明)。这些饼形中的径向图案未由我的回答解释。

NASA的广域红外勘测仪(WISE)是2009年发射的太空望远镜,用于绘制红外波长下的整个天空。

WISE对整个天空进行了两次成像,然后在2010年用尽冷却液。然后进行了一个名为NEOWISE的简短任务,观察了小行星和彗星之类的近地物体(NEO),历时四个月,然后于2011年2月进入休眠状态。不到三年,即2013年12月,望远镜被恢复以继续执行NEOWISE任务。这项工作今天继续进行。

看WISE:

在此处输入图片说明

您会看到望远镜垂直于太阳能电池板,因此它将倾向于查看垂直于Earth-Sun线的物体,这会导致您在视频中看到明亮的波段。

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


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感谢您识别仪器,但这还不能解释该模式。如果您看的话,“周期性径向调制”的线(精细结构)与小行星的轨道方向平行。我添加了注释3和一个图像以突出此结构。似乎是每个小行星到太阳的距离。
uhoh

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我明白你的意思了。美国国家航空航天局仅具有WISE数据的可视化,并且没有显示此模式:jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6864 ,如果您真的想深入了解此内容,请参阅原始内容。数据:cneos.jpl.nasa.gov/stats/wise.html
霍布斯

谢谢您的链接!好的,我来看看。
uhoh

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在2010年发行的第一部视频中已经可以看到这种效果:https//www.youtube.com/watch?v = S_d-gs0WoUw

对于它的价值,我尝试下载最新的astorb.dat并将其绘制出来,但看不到那里的效果。因此,很可能是2010年的小行星是基于WISE的初步数据而来的,并不是那么准确,后来的视频也没有更新旧的动画。

小行星位置图

实际上,根据2010年视频的评论:

odysseus9672: @szyzyg我与项目PI项目的Wright教授进行了交谈,他解释说,这是由于小行星中心使用了WISE数据的近似拟合技术造成的。我认为,这样做的理由是(我们在这里留下了Ned批准的评论),因为WISE数据的时间基线相对较短(〜24到48小时),因此,轨道拟合的误差无论如何都会很大,因此没有必要在误差条所支持的范围之外进一步完善它。

斯科特·曼利(Scott Manley):@ odysseus9672很高兴听到一个解释,这在很大程度上证实了我的怀疑,并让我问将来有多少物体可能再次丢失。一月份在前沿扫描中发现的大多数物体都将经过与地球的对峙,并且大多数轨道尚未得到完善。WISE勘测的第二次通过有望开始在其中一些弧上获得更长的弧度,但WISE在观察到每颗小行星两次之前将耗尽冷却液。


嗯,就是这样。我在那儿是odysseus9672。:)
肖恩·莱克

感谢您深入并发布此信息!图片的来源是什么?
uhoh 18-4-3

另外,在“左内德批准的评论”之后,是我自己的猜测。
肖恩湖

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@uhoh图像是我自己的gnuplot图,来自ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.html。它只是行号与半长轴的关系,因此很可能过于简化而无法显示效果,或者可以更新轨道参数(2010年最初发现的许多小行星在该文件中的轨道更新日期都较晚)。
jpa
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