تم تسمية المشتري بشكل مناسب من قبل الرومان ، الذين اختاروا تسميته على اسم ملك الآلهة. حتى الآن ، تم اكتشاف 67 قمرًا صناعيًا طبيعيًا حول عملاق الغاز ، ويمكن أن يكون المزيد منها في الطريق.
أقمار المشتري كثيرة ومتنوعة جدًا بحيث يتم تقسيمها إلى عدة مجموعات. أولاً ، هناك أكبر الأقمار المعروفة باسم الجليليين ، أو المجموعة الرئيسية. بالاشتراك مع المجموعة الداخلية الأصغر ، يشكلون الأقمار الصناعية العادية للمشتري. وراءها ، هناك العديد من الأقمار الصناعية غير المنتظمة التي تدور حول الكوكب ، إلى جانب حلقات الحطام. إليك ما نعرفه عنهم ...
الاكتشاف والتسمية:
باستخدام تلسكوب من تصميمه الخاص ، والذي سمح بتكبير عادي 20 × ، تمكن جاليليو جاليلي من إجراء الملاحظات الأولى للأجرام السماوية التي لم تكن مرئية للعين المجردة. في عام 1610 ، قام بأول اكتشاف مسجل لأقمار تدور حول المشتري ، والذي أصبح يعرف فيما بعد باسم أقمار الجليل.
في ذلك الوقت ، لاحظ ثلاثة أشياء فقط ، يعتقد أنها نجوم ثابتة. ومع ذلك ، بين يناير ومارس من 1610 ، واصل مراقبتها ، ولاحظ هيئة رابعة أيضًا. بمرور الوقت ، أدرك أن هذه الأجسام الأربعة لم تتصرف مثل النجوم الثابتة ، وكانت في الواقع أشياء تدور حول المشتري.
أثبتت هذه الاكتشافات أهمية استخدام التلسكوب لعرض الأجرام السماوية التي كانت في السابق غير مرئية. الأهم من ذلك ، من خلال إظهار أن الكواكب بخلاف الأرض لها نظامها الخاص من الأقمار الصناعية ، وجه غاليليو ضربة كبيرة للنموذج البطلمى للكون ، الذي لا يزال مقبولًا على نطاق واسع.
سعى جاليليو للحصول على رعاية دوق توسكانا الكبير ، كوزيمو دي ميديشي ، جاليليو في البداية للحصول على إذن لتسمية الأقمار "كوزميكا سيديرا" (أو نجوم كوزيمو). بناءً على اقتراح Cosimo ، غيّر غاليليو الاسم إلى Medicea Sidera ("النجوم الطبية") ، حيث تم تكريم عائلة Medici. تم الإعلان عن الاكتشاف في Sidereus Nuncius ("Starry Messenger") ، الذي نُشر في البندقية في مارس 1610.
ومع ذلك ، اكتشف الفلكي الألماني سيمون ماريوس بشكل مستقل هذه الأقمار في نفس الوقت مع جاليليو. بناء على طلب من يوهانس كيبلر ، سمى الأقمار بعد محبي Zues (المعادل اليوناني للمشتري). في أطروحته بعنوان Mundus Jovialis ("عالم المشتري" ، نُشر عام 1614) أطلق عليهم اسم Io و Europa و Ganymede و Callisto.
رفض جاليليو بثبات استخدام أسماء ماريوس وبدلاً من ذلك اخترع مخطط الترقيم الذي لا يزال مستخدمًا اليوم ، إلى جانب أسماء القمر المناسبة. وفقًا لهذا المخطط ، يتم تعيين أرقام للأقمار بناءً على قربها من كوكبها الأصلي وتزداد مع المسافة. وبالتالي ، تم تعيين أقمار Io و Europa و Ganymede و Callisto كمشتري I و II و III و IV على التوالي.
بعد أن قام غاليليو بأول اكتشاف مسجل للمجموعة الرئيسية ، لم يتم اكتشاف أقمار صناعية إضافية لما يقرب من ثلاثة قرون - ليس حتى لاحظ EE Barnard أمالثيا في عام 1892. في الواقع ، لم يكن حتى القرن العشرين ، وبمساعدة التصوير الفوتوغرافي التلسكوبي و تحسينات أخرى ، بدأ اكتشاف معظم أقمار جوفيان.
تم اكتشاف هيماليا في عام 1904 ، وإلارا في عام 1905 ، وباسيفاي في عام 1908 ، وسينوب في عام 1914 ، وليسيثيا وكارم في عام 1938 ، وأنانكي في عام 1951 ، وليدا في عام 1974. وبحلول الوقت الذي وصلت فيه مسابر فوييجر الفضائية إلى المشتري حوالي عام 1979 ، تم اكتشاف 13 قمراً ، بينما اكتشفت فوييجر نفسها ثلاثة إضافية - Metis و Adrastea و Thebe.
بين أكتوبر 1999 وفبراير 2003 ، وجد الباحثون الذين يستخدمون كاشفات أرضية حساسة 34 قمراً أخرى ، تم اكتشاف معظمها بواسطة فريق بقيادة سكوت شيبارد وديفيد سي. منذ عام 2003 ، تم اكتشاف 16 قمرًا إضافيًا ولكن لم يتم تسميتها بعد ، مما رفع إجمالي عدد أقمار المشتري المعروفة إلى 67.
على الرغم من أن أقمار الجليل تم تسميتها بعد وقت قصير من اكتشافها في عام 1610 ، إلا أن أسماء Io و Europa و Ganymede و Callisto كانت غير مواتية حتى القرن العشرين. لم يتم تسمية أمالثيا (المعروفة أيضًا باسم المشتري الخامس) حتى تم عقد اتفاقية غير رسمية في عام 1892 ، وهو الاسم الذي استخدمه الفلكي الفرنسي كاميل فلاماريون لأول مرة.
الأقمار الأخرى ، في معظم الأدبيات الفلكية ، تم تصنيفها ببساطة من خلال الرقم الروماني (أي المشتري التاسع) حتى السبعينيات. بدأ هذا في عام 1975 عندما منحت مجموعة المهام التابعة للاتحاد الفلكي الدولي (IAU) مجموعة تسميات النظام الشمسي الخارجي أسماء للأقمار الصناعية من الخامس إلى الثالث عشر ، مما أدى إلى إنشاء عملية تسمية رسمية لأي سواتل مكتشفة في المستقبل. كانت الممارسة هي تسمية أقمار المشتري المكتشفة حديثًا بعد عشاق ومفضلات الإله المشتري (زيوس) ؛ ومنذ عام 2004 ، وكذلك بعد ذريتهم.
الأقمار الصناعية العادية:
يتم تسمية الأقمار الصناعية العادية للمشتري على هذا النحو لأن لها مدارات بروغرافية - أي أنها تدور في نفس اتجاه دوران كوكبها. هذه المدارات أيضًا دائرية تقريبًا ولها ميل منخفض ، مما يعني أنها تدور بالقرب من خط استواء المشتري. من بين هؤلاء ، أقمار الجليل (المعروفة أيضًا باسم المجموعة الرئيسية) هي الأكبر والأكثر شهرة.
هذه أكبر أقمار المشتري ، ناهيك عن أقمار النظام الشمسي الرابعة والسادسة والأولى والثالثة على التوالي. تحتوي على ما يقرب من 99.999 ٪ من إجمالي الكتلة في المدار حول المشتري ، والمدار على بعد 400000 إلى 2000000 كم من الكوكب. وهي أيضًا من بين أكبر الأجسام في النظام الشمسي باستثناء الشمس والكواكب الثمانية ، مع نصف قطر أكبر من أي من الكواكب القزمة.
وهي تشمل Io و Europa و Ganymede و Callisto ، وتم اكتشافها جميعًا بواسطة Galileo Galilei وتم تسميتها تكريمًا له. تم تحديد أسماء الأقمار ، المستمدة من عشاق زيوس في الأساطير اليونانية ، من قبل سيمون ماريوس بعد فترة وجيزة من اكتشافها جاليليو في عام 1610. من بينها ، الأعمق هو Io ، الذي سمي على اسم كاهنة هيرا الذي أصبح زيوس عاشق.
يبلغ قطرها 3642 كيلومترًا ، وهي رابع أكبر قمر في المجموعة الشمسية. مع وجود أكثر من 400 براكين نشطة ، فهي أيضًا أكثر الكائنات نشاطًا جيولوجيًا في المجموعة الشمسية. سطحه مليء بأكثر من 100 جبل ، بعضها أطول من جبل إيفرست على الأرض.
على عكس معظم الأقمار الصناعية في النظام الشمسي الخارجي (المغطى بالجليد) ، يتكون Io بشكل أساسي من صخور سيليكات تحيط بالحديد المنصهر أو نواة كبريتيد الحديد. يحتوي Io على جو رقيق للغاية يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكبريت (SO2).
القمر الأعمق الجليل الثاني هو يوروبا ، التي أخذت اسمها من المرأة النبيلة الفينيقية الأسطورية التي استولت عليها زيوس وأصبحت ملكة كريت. يبلغ قطرها 3121.6 كيلومترًا ، وهي أصغر الجليل ، وأصغر قليلاً من القمر.
يتكون سطح يوروبا من طبقة من المياه تحيط بالعباءة التي يعتقد أنها بسماكة 100 كيلومتر. الجزء العلوي هو الجليد الصلب في حين يعتقد أن الجزء السفلي هو ماء سائل ، والذي يتم تسخينه بسبب الطاقة الحرارية وثني المد والجزر. إذا كان ذلك صحيحًا ، فمن الممكن أن الحياة خارج كوكب الأرض يمكن أن توجد داخل هذا المحيط تحت السطح ، ربما بالقرب من سلسلة من الفتحات الحرارية المائية في أعماق المحيطات.
يعد سطح يوروبا أيضًا أحد الأسطح في النظام الشمسي ، وهي حقيقة تدعم فكرة الماء السائل الموجود تحت السطح. يعزى عدم وجود فوهات على السطح إلى كون السطح شابًا ونشطًا تكتونيًا. يتكون يوروبا في المقام الأول من صخور سيليكات ومن المحتمل أن يكون له قلب حديدي ، وجو هش يتكون بشكل أساسي من الأكسجين.
التالي هو جانيميد. يبلغ قطر جانيميد 5262.4 كيلومتر ، وهو أكبر قمر في المجموعة الشمسية. في حين أنه أكبر من كوكب عطارد ، فإن حقيقة أنه عالم جليدي يعني أنه يحتوي فقط على نصف كتلة عطارد. وهو أيضًا القمر الصناعي الوحيد في النظام الشمسي المعروف بامتلاكه للغلاف المغناطيسي ، ومن المحتمل أن يتم إنشاؤه من خلال الحمل الحراري داخل قلب الحديد السائل.
تتكون Ganymede في المقام الأول من صخور سيليكات وثلج مائي ، ويعتقد أن محيط المياه المالحة موجود على بعد 200 كيلومتر تقريبًا من سطح Ganymede - على الرغم من أن يوروبا لا تزال المرشح الأكثر احتمالًا لذلك. تمتلك جانيميد عددًا كبيرًا من الحفر ، ومعظمها مغطى الآن بالجليد ، ويتميز بجو أكسجين رقيق يشمل O ، O2وربما O3 (الأوزون) وبعض الهيدروجين الذري.
كاليستو هو رابع وأبعد قمر جاليلي. يبلغ قطرها 4820.6 كيلومترًا ، وهي أيضًا ثاني أكبر جاليلي وثالث أكبر قمر في النظام الشمسي. سميت كاليستو باسم ابنة ملك أركاديان ، ليكاون ، ورفيق الصيد للإلهة أرتميس.
تتكون من كميات متساوية تقريبًا من الصخور والجليد ، وهي الأقل كثافة من الجاليليين ، وكشفت التحقيقات أن كاليستو قد يكون له أيضًا محيط داخلي على أعماق أكبر من 100 كيلومتر من السطح.
كاليستو هو أيضًا واحد من أكثر الأقمار الصناعية شديدة الانهيار في النظام الشمسي - أكبرها هو الحوض الذي يبلغ عرضه 3000 كم والمعروف باسم فالهالا. وهي محاطة بجو رقيق للغاية يتكون من ثاني أكسيد الكربون وربما الأكسجين الجزيئي. لطالما اعتبر كاليستو المكان الأنسب لقاعدة بشرية لاستكشاف نظام المشتري في المستقبل لأنه أبعد ما يكون عن الإشعاع الشديد للمشتري.
المجموعة الداخلية (أو مجموعة أمالثيا) هي أربعة أقمار صغيرة يبلغ أقطارها أقل من 200 كيلومتر ، والمدار عند نصف قطر أقل من 200 ألف كيلومتر ، وله ميل مداري أقل من نصف درجة. تشمل هذه المجموعات أقمار ميتيس ، أدراستيا ، أمالثيا ، وثيبي.
إلى جانب عدد من الأقمار الصناعية الداخلية التي لم يتم رؤيتها بعد ، تقوم هذه الأقمار بتجديد وصيانة نظام الحلقات الباهتة للمشتري - Metis و Adrastea يساعدان الحلقة الرئيسية للمشتري ، بينما تحافظ أمالثيا وثيبي على حلقاتهما الخارجية الباهتة.
Metis هو أقرب قمر للمشتري على مسافة 128000 كم. يبلغ قطرها 40 كم تقريبًا ، ومقفلة بشكل غير متماثل ، وغير متناسقة الشكل (مع كون أحد أقطارها أكبر مرتين تقريبًا من أصغرها). لم يتم اكتشافه حتى عام 1979 تحلق لكوكب المشتري من قبل فوييجر 1 مسبار الفضاء. تم تسميته في عام 1983 بعد الزوجة الأولى لزيوس.
أقرب قمر هو Adrastea ، الذي يبعد عن 129000 كم من المشتري وقطره 20 كم. المعروف أيضًا باسم المشتري XV ، Amalthea هي الثانية من حيث المسافة ، وأصغر الأقمار الداخلية الأربعة للمشتري. تم اكتشافه في عام 1979 عندما فوييجر 2 صوره المسبار أثناء التحليق.
أمالثيا ، والمعروفة أيضًا باسم المشتري الخامس ، هي القمر الثالث للمشتري بترتيب المسافة من الكوكب. تم اكتشافه في 9 سبتمبر 1892 ، من قبل إدوارد إيمرسون بارنارد وسمي على اسم حورية في الأساطير اليونانية. ويعتقد أنها تتكون من ثلج ماء مسامي بكميات غير معروفة من مواد أخرى. وتشمل ميزاته السطحية الحفر والفواصل الكبيرة.
Thebe (الملقب. المشتري الرابع عشر) هو القمر الداخلي الرابع والأخير للمشتري. وهي ذات شكل غير منتظم ومحمر اللون ، ويعتقد أن أمالثيا تتكون من ثلج ماء مسامي مع كميات غير معروفة من المواد الأخرى. كما تشتمل معالمه السطحية أيضًا على الحفر الكبيرة والجبال العالية - بعضها قابل للمقارنة بحجم القمر نفسه.
الأقمار الصناعية غير المنتظمة:
الأقمار الصناعية غير النظامية هي تلك الأصغر بشكل كبير ولديها مدارات أبعد وغريبة عن الأقمار الصناعية العادية. يتم تقسيم هذه الأقمار إلى عائلات لها تشابه في المدار والتكوين. ويعتقد أن هذه تم تشكيلها جزئيًا على الأقل نتيجة الاصطدام ، على الأرجح بسبب الكويكبات التي تم التقاطها بواسطة مجال الجاذبية للمشتري.
يتم تسمية جميع تلك التي تم تجميعها في العائلات بعد أكبر عضو. على سبيل المثال ، سميت مجموعة هيماليا على اسم هيماليا - قمر صناعي يبلغ نصف قطره المتوسط 85 كم ، مما يجعلها خامس أكبر قمر يدور حول المشتري. يُعتقد أن هيماليا كان يومًا كويكبًا تم التقاطه من قبل جاذبية المشتري ، والذي شهد بعد ذلك تأثيرًا شكل أقمار ليدا وليسيثيا وإيلارا. تحتوي جميع هذه الأقمار على مدارات بروغرافية ، مما يعني أنها تدور في نفس اتجاه دوران المشتري.
أخذت مجموعة Carme اسمها من القمر الذي يحمل نفس الاسم. مع نصف قطر يبلغ 23 كم ، فإن كارمي هي أكبر عضو في عائلة من الأقمار الصناعية جوفيان التي لها مدارات ومظهر مماثل (أحمر موحد) ، وبالتالي يعتقد أن لها أصل مشترك. جميع الأقمار الصناعية في هذه العائلة لها مدارات رجعية ، وهذا يعني أنها تدور حول المشتري في الاتجاه المعاكس لدورته.
تم تسمية مجموعة Ananke على اسم أكبر قمر صناعي لها يبلغ متوسط نصف قطره 14 كم. ويعتقد أن أنانكي كان أيضًا كويكبًا استولت عليه جاذبية المشتري ثم عانى من اصطدام قطع عددًا من القطع. أصبحت هذه القطع الأقمار الخمسة عشر الأخرى في مجموعة أنانكي ، وكلها لها مدارات رجعية وتبدو رمادية اللون.
مجموعة Pasiphae هي مجموعة متنوعة للغاية تتراوح في اللون من الأحمر إلى الرمادي - مما يشير إلى إمكانية أن تكون نتيجة تصادمات متعددة. سميت باسم Paisphae ، التي يبلغ نصف قطرها 30 كم ، هذه الأقمار الصناعية رجعية ، ويعتقد أيضًا أنها ناتجة عن كويكب تم التقاطه من قبل المشتري وتم تجزئته بسبب سلسلة من التصادمات.
هناك أيضًا العديد من الأقمار الصناعية غير المنتظمة التي ليست جزءًا من أي عائلة معينة. وتشمل هذه الأقمار Themisto و Carpo ، الأقمار الداخلية وغير المنتظمة الأبعد ، وكلاهما لهما مدارات بروغريد. S / 2003 J 12 و S / 2011 J 1 هي الأقمار الداخلية للأقمار المتراجعة ، في حين أن S / 2003 J 2 هو القمر الخارجي للمشتري.
الهيكل والتكوين:
كقاعدة ، تنخفض متوسط كثافة أقمار المشتري مع بعدها عن الكوكب. كاليستو ، الأقل كثافة من بين الأربعة ، لديه كثافة وسيطة بين الجليد والصخور ، في حين أن أيو لديها كثافة تشير إلى أنها مصنوعة من الصخور والحديد. يحتوي سطح كاليستو أيضًا على سطح جليدي شديد الانهيار ، وتشير طريقة تدويره إلى أن كثافته موزعة بالتساوي.
هذا يشير إلى أن كاليستو ليس له قلب صخري أو معدني ، ولكنه يتكون من مزيج متجانس من الجليد والصخور. وعلى النقيض من ذلك ، يشير دوران الأقمار الداخلية الثلاثة إلى التمايز بين قلب مادة أكثر كثافة (مثل السليكات والصخور والمعادن) وغطاء من مادة أخف (الجليد المائي).
تتطابق المسافة من المشتري أيضًا مع تعديلات كبيرة في البنية السطحية لأقمارها. يكشف Ganymede عن الحركة التكتونية السابقة لسطح الجليد ، مما يعني أن الطبقات تحت السطحية تعرضت لانصهار جزئي في وقت واحد. يكشف يوروبا عن حركة أكثر ديناميكية وحديثة من هذا النوع ، مما يشير إلى قشرة جليد أرق. وأخيرًا ، أيو ، القمر الأعمق ، له سطح كبريت ، بركاني نشط ، ولا توجد علامة على الجليد.
تشير كل هذه الأدلة إلى أنه كلما اقترب القمر من كوكب المشتري ، كلما كان الجزء الداخلي أكثر حرارة - مع نماذج تشير إلى أن مستوى تسخين المد والجزر يتناسب مع مربع المسافة بينهما من الكوكب. ويعتقد أن جميع أقمار المشتري ربما كان لها ذات مرة تكوين داخلي مشابه لتكوين Callisto المعاصر ، في حين تغير الباقي بمرور الوقت نتيجة لتسخين المد والجزر الناجم عن مجال الجاذبية للمشتري.
هذا يعني أنه بالنسبة لجميع أقمار المشتري ، باستثناء كاليستو ، ذاب الجليد الداخلي ، مما سمح للصخور والحديد بالغرق في الداخل والمياه لتغطية السطح. في جانيميد ، تشكلت قشرة جليدية سميكة وصلبة أثناء وجودها في يوروبا الأكثر دفئًا ، وتشكلت قشرة أرق أكثر سهولة على Io ، أقرب كوكب إلى المشتري ، كان التسخين شديدًا لدرجة أن كل الصخور ذابت وغلي الماء في الفضاء.
تم تسمية المشتري ، وهو عملاق غاز ذو أبعاد هائلة ، بشكل مناسب على اسم ملك البانثيون الروماني. من المناسب أن يكون لهذا الكوكب أقمار كثيرة تدور حوله. بالنظر إلى عملية الاكتشاف ، والوقت الذي استغرقته ، لن يكون من المستغرب إذا كان هناك المزيد من الأقمار الصناعية حول المشتري ينتظر الاكتشاف. سبعة وستون والعد!
تحتوي مجلة الفضاء على مقالات حول أكبر قمر للمشتري وأقمار المشتري.
يجب عليك أيضًا التحقق من أقمار وحلقات المشتري وأكبر أقمار المشتري.
لمزيد من المعلومات ، جرب أقمار المشتري والمشتري.
يحتوي Astronomy Cast أيضًا على حلقة على أقمار المشتري.
