¿Ayuda a comprender esta inquietante imagen de los anillos de Titán, Epimeteo y Saturno?

Esta página de la NASA dice que esta foto fue tomada el 28 de abril de 2006.

Usando Celestia , logré encontrar la imagen de Cassini que mejor se alinea con la foto. No coincide con precisión, pero eso es de esperar ya que los elementos orbitales calculados de todas estas lunas (y cassini) en el software no necesariamente coincidirán con la realidad con precisión.

A continuación se muestra la versión alejada de esta toma. Puedes ver Titán en el centro y Epimeteo como un punto en la parte superior. Y aquí está la toma de arriba hacia abajo de Cassini a las lunas. En un círculo están Epimeteo y Titán.

Entonces, para responder a su pregunta: Titán es realmente grande en comparación con Epimeteo (alrededor de 50x), Titán tiene una atmósfera y, por lo tanto, parece borroso (en realidad está enfocado, todo en el espacio está muy lejos y, por lo tanto, está efectivamente en el infinito para fines de enfoque) , y los anillos son muy oblicuos, por lo que solo se ve una pequeña parte de ellos.

El Simulador del Sistema Solar JPL no muestra a Epimeteo, pero sí muestra a Titán detrás de la brecha de Encke el 28 de abril de 2006 a las 08:12 UTC.

La textura superficial simulada probablemente se compone de imágenes VIMS en longitudes de onda infrarrojas donde la atmósfera de Titán es relativamente transparente. En el Titán real, la neblina dispersa la luz visible con tanta fuerza que la superficie no se distingue y el borde se ve borroso.

Si nos alejamos, vemos que estamos mirando cerca del borde exterior de los anillos en un ángulo muy poco profundo. Por eso cubren menos de la mitad del diámetro aparente de 10 minutos de arco de Titán.

Dado que Epimeteo aparece sobre los anillos mientras miramos desde abajo, debe estar frente a ellos.

Imágenes simuladas cortesía de NASA/JPL-Caltech

nota: Esta es una respuesta complementaria que agrega algunos detalles a la excelente respuesta de @ Ingolifs .

Aproximadamente, Cassini 2006-Apr-28 08:30 UTC estaba a 1.800.000 km de Titán y a 667.000 km de Epimeteo al mismo tiempo.

Utilicé Horizons de JPL y guardé las posiciones en las coordenadas centradas en el cuerpo de Saturno cada 5 minutos, luego ejecuté el script de Python a continuación para trazar. No estoy seguro de cómo obtener el plano de los anillos de esta manera fácilmente.

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()