غانيميد

غانيميد هو أكبر قمر في المجموعة الشمسية، عالم يبلغ قطره 5,268 كم، أي أوسع من كوكب عطارد ونحو ثلاثة أرباع قطر المريخ. يدور حول المشتري كل 7.15 يوم على مسافة تقارب 1.07 مليون كم، وهو ثالث الأقمار الغاليلية الأربعة الكبرى بدءًا من الكوكب. ولو كان غانيميد يدور حول الشمس مباشرة بدلًا من المشتري، لما كان هناك خلاف كبير على اعتباره كوكبًا.

وما يميزه عن كل الأقمار الأخرى ليس حجمه فحسب، بل تركيبه الداخلي. فغانيميد هو القمر الوحيد المعروف الذي يولّد مجاله المغناطيسي الخاص، وهو اكتشاف حوّل كتلة كبيرة من الصخر والجليد إلى أحد أكثر العوالم إثارة للاهتمام في المجموعة الشمسية الخارجية، ووجهة رئيسية للمركبة الفضائية المتوجهة إليه حاليًا.

الاكتشاف واسم مستعار

سجّل غاليليو غاليلي غانيميد لأول مرة في 7 يناير 1610، ضمن أربع نقاط ضوئية رآها تتحرك ليلة بعد ليلة بجوار المشتري، وهي الملاحظة التي أثبتت أن الأجرام السماوية لا تدور جميعها حول الأرض. رقّم غاليليو الأقمار بدلًا من تسميتها، وأطلق على المجموعة اسم 'نجوم آل ميديتشي' تكريمًا لرعاته الفلورنسيين.

الاسم الذي نستخدمه اليوم جاء من سيمون ماريوس، عالم فلك ألماني رصد الأقمار في الوقت نفسه تقريبًا، واقترح، بناءً على نصيحة يوهانس كيبلر، أسماء مستوحاة من محبوبي زيوس. وكان غانيميد أميرًا طرواديًا اختطفه ملك الآلهة ليكون ساقيًا في الأوليمب، وهو القمر الغاليلي الوحيد المسمى على اسم شخصية ذكرية. ظلت أسماء ماريوس شبه مهملة لقرون، إذ فضّل الفلكيون تسمية 'المشتري الثالث'، ولم تُعتمد على نطاق واسع إلا في منتصف القرن العشرين.

وجهان من الجليد

سطح غانيميد دراسة في التباين، منقسم بين نوعين مختلفين تمامًا من التضاريس. نحو 40 بالمئة منه داكن وقديم ومليء بالحفر، وأبرزها غاليليو ريجيو، سهل معتم شاسع في نصف الكرة الشمالي يحمل أخاديد متحدة المركز قد تكون أثرًا لارتطام هائل مبكر. وتُعد هذه التضاريس الداكنة من أقدم الأسطح في منظومة المشتري، إذ تعرضت للقصف لنحو أربعة مليارات سنة.

أما الـ60 بالمئة المتبقية فهي أكثر سطوعًا وأحدث عهدًا، تقطعها أنظمة طويلة من التلال والأخاديد المتوازية تمتد لآلاف الكيلومترات وترتفع حتى مئات الأمتار. وتبدو هذه الممرات المحززة وكأنها سجّلت حقبًا تمدد فيها قشرة غانيميد الجليدية وتصدعت بفعل قوى تكتونية، حيث تدفق جليد أنقى على طول الصدوع. والنتيجة كرة أرضية تتقاطع فيها أشرطة باهتة تشق البقع الداكنة، خريطة متجمدة لقمر كان نشطًا جيولوجيًا في الماضي السحيق.

محيط خفي ومجال مغناطيسي

تحت الجليد، يتكوّن غانيميد من طبقات كالكوكب الصغير: لب حديدي معدني، ووشاح صخري، وقشرة خارجية سميكة من الجليد والماء. وتُعد الدورة الحملية في ذلك اللب المعدني السائل التفسير الأرجح لمجال القمر المغناطيسي، الذي رصدته مركبة غاليليو التابعة لناسا عام 1996، وهو المجال المغناطيسي الوحيد الذي وُجد حول قمر على الإطلاق. وهو يحفر غلافًا مغناطيسيًا صغيرًا داخل الغلاف المغناطيسي للمشتري نفسه، مع شفق قطبي مصاحب.

وقد أصبح هذا الشفق القطبي مفتاحًا لاكتشاف آخر. ففي عام 2015، رصد فلكيون باستخدام تلسكوب هابل الفضائي كيف تتأرجح أحزمة الشفق القطبي لغانيميد ذهابًا وإيابًا مع مرور المجال المغناطيسي للمشتري. وأشار هذا التأرجح الخافت إلى وجود طبقة مدفونة مالحة وموصلة كهربائيًا، أي محيط تحت السطح. وتشير التقديرات إلى أنه يقع تحت نحو 150 كم من الجليد، وربما يبلغ عمقه 100 كم، ويحتوي على كمية من الماء تفوق كل محيطات الأرض مجتمعة، رغم أنه أعمق وأبرد بكثير من المحيط المشتبه في وجوده داخل يوروبا المجاورة.

مقيّد بإيقاع كوني

لا يدور غانيميد بمفرده. فهو مرتبط بالقمرين الغاليليين الداخليين في تناغم جاذبي دقيق يُعرف برنين لابلاس: مقابل كل دورة واحدة يكملها غانيميد، تكمل يوروبا دورتين ويكمل آيو أربع دورات. وهذا الإيقاع 1:2:4 يبقي مدارات الأقمار ممطوطة قليلًا، ويساعد الانثناء المدّي الناتج عن ذلك على تسخين باطنها، بشكل مذهل في حالة آيو البركاني، وبشكل أهدأ في غانيميد، حيث ربما ساعد التسخين المدّي السابق على دفع الحركة التكتونية التي شكّلت تضاريسه المحززة. ومثل جميع الأقمار الغاليلية الأربعة، فإن غانيميد مقفل مديًا، أي أن أحد نصفيه يواجه المشتري بشكل دائم. وسطحه بارد قارس، بدرجات حرارة نهارية تتراوح بين نحو 90 و160 كلفن (نحو −180 إلى −110 درجة مئوية) بين المناطق القطبية والاستوائية.

المهمات التي وصلت إليه

شوهد غانيميد عن قرب لأول مرة خلال تحليقات مركبتي بايونير وفوياجر في السبعينيات، لكن الاستكشاف الحقيقي للقمر جاء من مركبة غاليليو التابعة لناسا، التي درست منظومة المشتري من 1995 إلى 2003 واكتشفت المجال المغناطيسي ودلائل على وجود محيط محتمل. وقامت مركبة جونو التابعة لناسا بتحليق سريع وعالي الدقة على ارتفاع نحو 1,040 كم فوق السطح في 7 يونيو 2021، ملتقطة أوضح صور لغانيميد منذ عقدين.

أما مستقبل القمر فيعود لأوروبا. أُطلقت مركبة جوس (JUICE)، مستكشف أقمار المشتري الجليدية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، في أبريل 2023 ومن المقرر أن تصل إلى المشتري عام 2031. وبعد سلسلة من التحليقات فوق الأقمار الغاليلية الجليدية الثلاثة جميعها، من المخطط أن تستقر في مدار حول غانيميد في ديسمبر 2034، وهي المرة الأولى التي تدور فيها مركبة فضائية حول قمر غير قمرنا، لسبر غلافه الجليدي ورسم خريطة سطحه ودراسة خصائص المحيط الكامن تحته.

كيف تراقبه بنفسك

لا تحتاج إلى مركبة فضائية لرؤية غانيميد. فبقدر لمعان يبلغ نحو 4.6، من حيث المبدأ يمكن رؤيته بعين حادة لو لم يغرقه وهج المشتري. تكفي منظار مقرب ثابت لكشفه كنقطة صغيرة شبيهة بنجم، مصطفة في خط مع آيو ويوروبا وكاليستو على جانبي الكوكب. راقب على مدى عدة ليال وستلاحظ الأقمار وهي تغيّر موضعها بوضوح، وهي نفس رقصة التجوال التي تتبعها غاليليو عام 1610. ويُظهر تلسكوب صغير هذا الاصطفاف بشكل أوضح، وغانيميد، بوصفه ألمع الأقمار الأربعة، عادة ما يكون الأسهل تمييزًا.