Warum hatte die 2010 entdeckte Verteilung der Asteroiden eine radiale Modulation?

Diese Antwort verweist auf eines von Scott Manleys hervorragenden Asteroidenvideos Asteroid Discovery - 1970-2015 - 8K Auflösung . Die Animation hebt die Positionen der Meteore zum Zeitpunkt ihrer Entdeckung hervor und beim Betrachten kann man sehen, wie sich die Technologie verbessert und Muster bemerkt, wenn die Instrumente in verschiedene Richtungen zeigen, um das Licht von Sonne und (zumindest manchmal) Mond zu meiden. (Es gibt Musik, passen Sie die Lautstärke entsprechend an)

Es gibt oft fächerförmige Muster, die die Richtungen anzeigen, in die empfindlichere Teleskope mit bescheidenem Sichtfeld ausgerichtet sind.

Allerdings ist mir aufgefallen, dass nur im Laufe des Jahres 2010 grob zwischen Asteroidenanzahl 500,000und 520,000Radialstreifen in bestimmten Abständen von der Sonne liegen. Ich sehe das zu keinem anderen Zeitpunkt während des Videos.

Ist das nur ein Rendering-Artefakt oder ist es echt? Wenn ja, was würde die periodische radiale Modulation der Empfindlichkeit verursachen, und zwar erst 2010?

Hinweis 1: YouTube ermöglicht Wiedergaberaten zwischen 25% und 200% sowie variable Videoauflösungen. Ich fand 25% und 1080p optimal für meine aktuelle Internetverbindung und meinen Bildschirm.

Hinweis 2: Bei deaktivierten GIFs ist ein Bild ein GIF.

Anmerkung 3: Das zweite Bild enthält zur Verdeutlichung mehrere Screenshots, in denen die "periodische radiale Modulation der Empfindlichkeit" bei der Asteroidenerkennung im Jahr 2010 hervorgehoben wird.

Ich bin mir ziemlich sicher , dass die radialen Muster in den Daten gefunden ein Ergebnis ist WISE ‚s etwa 90 Minuten Abtasten Kadenz (von der Satelliten-Umlaufbahn diktiert), astrometrische Genauigkeit (etwa 0,2 Bogensekunden in den gestapelten Bildern um zu starten, siehe Wright et al . 2010 ) und die Anzahl der freien Parameter für die Anpassung der Asteroidenbahnen auf der Grundlage dieser Daten. Sehen Sie, in den tatsächlichen Bildern erscheinen die Asteroiden als Lichtpunkte, die sich merklich zwischen den Einzelbildern verschieben. IIRC erwarteten sie 7 bis 12 Beobachtungen pro Asteroid. Sie haben also 10 Beobachtungen über einen Zeitraum von 15 Stunden, um die Umlaufbahnparameter des Asteroiden um die Sonne zu bestimmen. Wie Sie sich vorstellen können, wird es mehr Parameter geben, als mit einem einzigen Durchgang in diesem Datensatz allein perfekt zusammenpassen.

Vermutlich hängt dies mit der Quantisierung von Unsicherheitsschätzungen zusammen und damit, wie diese in den Algorithmus zur Anpassung der Umlaufbahn eingehen.

Ich kenne die Details hinter dem Striping nicht, aber ich wette, es hängt mit der numerischen Genauigkeit zusammen, die bei der frühen Verarbeitung der Daten verwendet wurde. Sie haben entweder die Umlaufbahnen verfeinert, indem sie Beobachtungen aus Durchläufen mit einem Abstand von ~ 6 Monaten verwendet haben, oder sie haben geändert, wie sie seitdem mit der numerischen Genauigkeit ihrer astrometrischen Messungen umgehen. Wahrscheinlich das erstere, aber ich bin mir sicher, wenn Sie Amy Mainzer (PI von NEOWISE und Leiterin der Asteroidenjagd bei der Mission), Roc Cutri (Leiter der Datenbankerstellung und Datenverarbeitung im Team) oder Jeder in Mainzers Team könnte Ihnen mehr erzählen.

Relevanter Hintergrund: Ich war Ned Wrights Student (ursprünglicher PI von WISE ), und er ließ mich im Vorfeld des Starts einen Asteroiden-Jagdalgorithmus entwerfen und testen (wir haben ihn letztendlich nicht verwendet - er skalierte wie . IIRC und bestehende Bemühungen in der Literatur skaliert wie oder ). Am Ende habe ich mit dem extragalktischen Teil des Teams gearbeitet, daher meine Ungewissheit über die genauen Details dessen, was das Sonnensystemteam tat. Ich glaube, ich habe sie während einer Präsentation nach dem Striping gefragt, erinnere mich aber nicht an die Antwort, daher bin ich mir ziemlich sicher, dass die Antwort banal und unvermeidlich war. log ( N ) N log ( N $N^2$$\log(N)$$N\log(N)$

Die Antwort basiert auf einem Missverständnis der Frage, die hier hinterlassen wurde, da sie einige nützliche Hintergrundinformationen zu WISE enthält.

Die im Jahr 2010 beginnenden tortenförmigen Muster sind Ergebnisse der WISE-Mission (siehe Videobeschreibung). Das radiale Muster innerhalb dieser Kuchenformen wird durch meine Antwort nicht erklärt.

Der WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer ) der NASA ist ein Weltraumteleskop, das 2009 auf den Markt gebracht wurde, um den gesamten Himmel in infraroten Wellenlängen abzubilden.

WISE hat den gesamten Himmel zweimal abgebildet, bevor 2010 das Kühlmittel aufgebraucht war. Anschließend wurde eine kurze Mission namens NEOWISE durchgeführt, um erdnahe Objekte (NEOs) wie Asteroiden und Kometen vier Monate lang zu untersuchen, bevor sie im Februar 2011 in den Winterschlaf versetzt wurden Weniger als drei Jahre später, im Dezember 2013, wurde das Teleskop wiederbelebt, um seine NEOWISE-Mission fortzusetzen. Diese Arbeit geht bis heute weiter.

Mit Blick auf WISE:

Sie können sehen, dass das Teleskop senkrecht zu den Sonnenkollektoren steht, sodass Objekte senkrecht zur Erde-Sonne-Linie betrachtet werden. Dies führt zu den hellen Streifen, die Sie im Video sehen.

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

Der Effekt ist bereits im ersten 2010 veröffentlichten Video zu sehen: https://www.youtube.com/watch?v=S_d-gs0WoUw

Für das, was es wert ist, habe ich versucht, die neueste astorb.dat herunterzuladen und zu plotten, konnte aber den Effekt dort nicht sehen. Es könnte also durchaus sein, dass die Asteroiden von 2010 auf vorläufigen WISE-Daten basierten und nicht so genau waren und die späteren Videos die alten Animationen nicht aktualisiert haben.

Und tatsächlich, aus den Kommentaren des Videos von 2010:

odysseus9672: @szyzyg Ich sprach mit Prof. Wright, dem Projekt PI, und er erklärte, dass das Striping auf das Minor Planet Center zurückzuführen ist, das eine ungefähre Anpassungstechnik an die WISE-Daten verwendet. Ich denke, der Grund dafür (wir haben den von Ned genehmigten Kommentar hier gelassen) ist, dass die WISE-Daten eine relativ kurze Zeitbasis haben (~ 24 bis 48 Stunden), so dass die Fehler in den Umlaufbahnanpassungen ohnehin ziemlich groß sind. Es macht also keinen Sinn, das zu verfeinern, was die Fehlerbalken unterstützen.

Scott Manley : @ odysseus9672 Freut mich über eine Erklärung. Dies bestätigt meine Vermutungen und lässt mich fragen, wie viele der Objekte in Zukunft wahrscheinlich wieder verloren gehen werden. Die meisten Objekte, die im Januar beim Scannen der Vorderkante entdeckt wurden, haben die Opposition mit der Erde durchlaufen und die meisten Umlaufbahnen wurden nicht verfeinert. Der zweite Durchgang der WISE-Umfrage wird hoffentlich längere Bögen auf einigen von diesen bekommen, aber WISE wird kein Kühlmittel mehr haben, bevor es jeden Asteroiden zweimal beobachten kann.