小学堂
为什么卡西尼号土星探测器能拍到木星轨道上的瑰丽风光？
前段时间在twitter和reddit等社区，有段来自Reddit r/Damnthatsinteresting版块的2018年老视频突然被人翻了出来，获得大量转发。
我还特意把视频做成了gif，传到了无聊图 #5316531
这段视频来自“已故”的卡西尼-惠更斯号探测器：
画面中是木卫一和木卫二飞跃木星大红斑。
但这里有个问题：卡西尼-惠更斯号是 土星 探测器。
卡西尼－惠更斯号(Cassini-Huygens)是美国国家航空航天局、欧洲空间局和意大利航天局的一个合作项目，主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼－惠更斯号土星探测器是人类迄今为止发射的规模最大、复杂程度最高的行星探测器。
土星探测器为什么会捕捉到木星轨道上的绝佳画面呢？
实际上，卡西尼-惠更斯号在前往土星的旅途中，需要两次经过木星，借助木星重力改变运行轨迹。路过木星时，顺便拍几张照片显然没有任何问题。
但事情还没有完，微博上一位细心的朋友总是觉得这幅动态画面有一丝丝违和。
他指出：“金色的木卫一在内层，银色的木卫二在外层，木卫二还遮挡了木卫一一点点，但是速度感觉不对。天体力学决定了内侧的轨道角速度比外侧的要快，而这个视频里却是木卫二比木卫一转得快得多。那可不可以解释为透视效应？探测器从外侧抵近，高速逆行，也可能出现这种外层卫星转得更快的错觉。但是，仔细看俩卫星的相位(阳光照亮的区域)，发现问题了。两颗卫星都是过半被照亮，木卫一的相位始终大于木卫二。”
原来，真相是，原始视频创建自卡西尼号在2001年1月经过木星表面的一些静止照片创建的延时序列。
视频创建和发布者是美国宇航局喷气推进实验室 (NASA-JPL) 的科学家凯文·M.吉尔，喷气推进实验室就是研发和管理卡西尼探测器的单位。
吉尔将数百张图像组合成延时序列视频。但是，卡西尼号两次掠过木星时，每次只拍到了木星的一个卫星。吉尔为了对比和观赏性，把同位置的图形叠在一起，做成了非常壮观的两颗卫星掠过大红斑的视频。但是因为拍摄时间到底不同，所以显示出的运动速度和相位就失真了。
另外，上面无聊图评论里问道，为什么下面的木星看起来没有变化？
那是不是因为视频是静态照片序列组成的？不是的。根本原因在于，航天器和卫星的移动速度，比下面云层、气旋的旋转移动速度起码快2-3个数量级左右。所以在相同的时间窗口，卫星经天，但气旋旋转不到1度，看起来如同静止。
卡西尼号最后的光辉岁月
