أقمار غاليليو

[Bskowet]

أقمار غاليليو هي أكبر أربعة أقمارٍ تابعة لكوكب المشتري اكتشفها غاليليو غاليلي في يناير عام 1610 للميلاد. هذه الأقمار هي أكبر أقمار كوكب المشتري وتم اشتقاق أسمائهم من عشاق زيوس: آيو، أوروبا، غانيميد وكاليستو. غانيميد وأوروبا وآيو يتشاركون في الرنين المداري 01:02:04. وهم من بين أكثر الأجسام ضخامة في المجموعة الشمسية عدا الشمس والكواكب الثمانية، مع دائرة نصف قطرها أكبر من أي من الكواكب القزمة. رُصدت هذه الأقمار لأول مرة من قبل غاليليو غاليلي في شهر ديسمبر من عام 1609 أو شهر يناير من عام 1610، واعتُرف بها كأقمارٍ لكوكب المشتري في مارس عام 1610. كانت أول أجرام اكتشف دورانها حول كوكب آخر.

تُعتبر هذه الأقمار أكبر الأجرام في النظام الشمسي باستثناء الشمس والكواكب الثمانية، إذ تتمتع بأنصاف أقطارٍ أطول من جميع الكواكب القزمة. غانيميد هو أكبر قمرٍ في النظام الشمسي، حتى أنّه أكبر من كوكب عطارد، على الرغم من أنّه يتمتع بنصف كتلته فقط. تمتلك الأقمار الداخلية الثلاثة - آيو، وأوروبا، وغانيميد – رنيناً مدارياً بنسبة 4:2:1 مع بعضها البعض. نظراً لصغر حجمها، وبالتالي ضعف جاذبيتها الذاتية، تمتلك جميع أقمار كوكب المشتري المُتبقية أشكالاً غير منتظمة بدلاً من الشكل الكروي.

رُصدت أقمار غاليليو في عام 1609 أو عام 1610 عندما قام غاليليو بإجراء تحسيناتٍ على تلسكوبه، مما مكّنه من رصد الأجرام السماوية بشكلٍ أكثر وضوحاً من أي وقتٍ مضى. أظهرت عمليات رصد غاليليو أهمية التلسكوب كأداةٍ للفلكيين من خلال إثبات وجود أجرامٍ في الفضاء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. شكّل اكتشاف أجرامٍ سماويةٍ تدور حول شيء آخر غير الأرض ضربةً قويةً للنظام العالمي البطلمي الذي كان مقبولاً في ذلك الوقت، الذي ينصّ على مركزية الأرض التي يدور كلّ شيءٍ حولها.

أطلق غاليليو في البداية على أقماره المُكتشفة اسم كوستميكا سيديرا (نجوم كوزيمو)، لكن انتشرت في نهاية المطاف الأسماء التي اختارها سيمون ماريوس. اكتشف ماريوس الأقمار بشكلٍ مستقل في نفس وقت اكتشاف غاليليو تقريباً، في 8 يناير 1610، ومنحهم أسماءهم الحالية، المستمدة من أسماء عاشقات الإله زيوس، التي اقترحها يوهانس كيبلر، في كتابه موندوس جوفياليس، الذي نُشر عام 1614.

نظرة تاريخية
الاكتشاف

غاليليو غاليلي مكتشف الأقمار الأربعة
نتيجةً للتحسينات التي أجراها غاليليو غاليلي على التلسكوب، مع قدرة تكبيرٍ تُعادل 20 ضعفاً، فقد تمكن من رؤية الأجرام السماوية بشكلٍ أكثر وضوحاً مما كان ممكناً من قبل. سمح ذلك لغاليليو برصد الأقمار التي ستُعرف باسمه في ديسمبر 1609 أو يناير 1610.

في 7 يناير 1610، كتب غاليليو رسالة ذكر فيها لأول مرةٍ أقمار كوكب المشتري. في ذلك الوقت، كان قد رصد ثلاثة أقمارٍ فقط، وكان يعتقد أنّها نجومٌ ثابتة بالقرب من كوكب المشتري. واصل رصد هذه الأجرام السماوية من 8 يناير إلى 2 مارس 1610. وخلال رصده، اكتشف جُرماً رابعاً، ولاحظ أيضاً أنّ هذه الأجرام الأربعة لم تكن نجوماً ثابتة، بل كانت تدور حول المشتري.

أظهر اكتشاف غاليليو أهمية التلسكوب كأداةٍ للفلكيين من خلال إثبات وجود أجرامٍ في الفضاء تنتظر اكتشافها والتي لم يكن من الممكن حتى ذلك الحين رؤيتها بالعين المُجردة. والأهم من ذلك، شكّل اكتشاف أجرامٍ سماوية تدور حول شيء آخر غير الأرض ضربةً قويةً للنظام العالمي البطلمي الذي كان مقبولاً في ذلك الوقت، الذي ينصّ على أنّ الأرض هي مركز الكون التي يدور كلّ شيءٍ حولها. لا يذكر بحث غاليليو المُسمى سايديروس نانسيوس (الرّسول النجمي)، الذي أعلن فيه عملياتٍ رصده السماوية بواسطة تلسكوبه الخاص، صراحةً نظرية مركزية الشمس الكوبرنيكية، التي اعتبرت أنّ الشمس هي مركز الكون. ومع ذلك، قَبِل غاليليو بتلك النظرية.

زعم مؤرخ علم الفلك الصيني، شي زيزونج، أنّ «النجم المحمرّ الصغير» الذي رُصد بالقرب من كوكب المشتري في عام 362 قبل الميلاد من قبل الفلكي الصيني غان دي ربما كان قمر غانيميد، وذلك قبل اكتشاف غاليليو له بحوالي ألفي عام.

أعضاء أقمار غاليليو
تتنبأ بعض النماذج أنه ربما كان يُوجد عدّة أجيال من أقمار غاليليو في تاريخ كوكب المشتري المُبكر. بحيث يغوص كل جيلٍ من الأقمار بعد فترةٍ من تكونه بشكلٍ حلزوني نحو المشتري ويتدمر، نتيجة التفاعلات المدّية مع قرص كوكب المشتري التراكمي الابتدائي، إذ تتكون الأقمار جديدة من الحطام المتبقي. بحلول الوقت الذي تكون فيه الجيل الحالي من الاقمار، كان الغاز الخاص بالقرص التراكمي الابتدائي قد اُستنفد لدرجةٍ لم يعد فيها يؤثر بشكلٍ كبير على مدارات الأقمار.

تقترح نماذج أخرى أنّ أقمار غاليليو قد تشكلت في قرصٍ تراكميٍّ ابتدائي، إذ كانت المقاييس الزمنية لتشّكل الأقمار مُشابهةً أو أقل من المقاييس الزمنية للهجرة المدارية. آيو ليس قمراً مائياً وبتكون جزءه الداخلي على الأرجح من الصخور والمعادن. يُعتقد أنّ كتلة أوروبا تتكون من الجليد والماء بنسبة 8% في حين يتكون الجزء الباقي من الصخور.