ماه گانیمید، بزرگترین ماه سیارهی نپتون در منظومهٔ شمسی ما است، اندازهٔ آن از سیارهٔ عطارد و کوتولهٔ کرهیخاکی پلوتو بیشتر است.
تلسکوپ فضایی هابل ناسا بهترین شواهدی را برای وجود یک اقیانوس شور زیرزمینی در گانیمید پیدا کرده است. فرض میشود که این اقیانوس بیشتر از تمام آب موجود در سطح زمین را دارد. اقیانوس گانیمید تخمین زده شده است که ۶۰ مایل (۱۰۰ کیلومتر) ضخامت دارد – ۱۰ برابر عمق اقیانوس زمین – و فرض میشود زیر یک لایهٔ یخی با ضخامت ۹۵ مایل (۱۵۰ کیلومتر) نهفته است. شناسایی آب مایع در جستجوی جهانهای قابل سکونت خارج از زمین و در جستجوی زندگی به عنوانی که ما آن را میشناسیم بسیار حیاتی است.
گانیمید تنها ماهی است که میدان مغناطیسی خود را دارد – کشفی که توسط فضاپیمای گالیله ناسا در سال ۱۹۹۶ انجام شد. این میدان مغناطیسی باعث ایجاد اوروراها میشود، که میتوانند به عنوان نوارهایی از گاز داغ، درخشان و الکتریکی در نواحی دور اطراف قطبهای شمالی و جنوبی ماه باشند. به دلیل نزدیکی گانیمید به جوپیتر( مشتری ) ، میدان مغناطیسی آن درون میدان مغناطیسی جوپیتر جا دارد یا در آن جاست.
وقتی که میدان مغناطیسی جوپیتر تغییر میکند، اوروراهای گانیمید هم تغییر میکنند، به طوری که “سرازیر و بلند” میشوند. با تماشای حرکت سرازیر و بلند دو اورورا، تیمی از دانشمندان تحت رهبری یواخیم سائور از دانشگاه کلن آلمان، ایده استفاده از تلسکوپ فضایی هابل برای یادگیری بیشتر دربارهٔ درون ماه را پیدا کردند.
مأخذ: https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-scientists-use-hubbles-aurora-images-to-study-ganymedes-ocean
مأخذ: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-s-juno-reveals-ganymede-s-surface-is-not-what-scientists-expected
کشف و نامگذاری
گانیمید توسط ستارهشناس ایتالیایی گالیله در تاریخ ۷ ژانویه ۱۶۱۰ کشف شد. این کشف، همراه با کشف سه ماه بزرگ دیگر اطراف جوپیتر، بار اولیه بود که یک ماه در مدار زمین نبودهاست. این کشف در نهایت منجر به این درک شد که سیارهها در منظومهٔ شمسی ما دور خورشید میچرخند، به جای اینکه منظومهٔ ما دور زمین میچرخد. (در حال حاضر، جوپیتر ۵۳ ماه با نام و ۲۶ ماه احتمالی که در انتظار تأیید کشف هستند، دارد). در اسطورهشناسی، گانیمید (“گانآمید”) پسر جوان زیبا بود که توسط زئوس (معادل یوپیتر در اساطیر یونانی) در قالب عقاب به اولمپوس برده شد. گانیمید جامباز خدایان اولمپیک شد.
پتانسیل برای زندگی
یک مدل کامپیوتری از درون گانیمید که در سال ۲۰۱۴ ایجاد شده است، ایدهٔ اینکه توسعهٔ زندگی اولیه ممکن است در آن اتفاق بیفتد را پشتیبانی میکند. این مدل نشان داد که کف دریای سنگی یخی ماه ممکن است با آب شور در تماس باشد. دانشمندان فکر میکنند که تعامل آب و سنگ برای توسعهٔ زندگی اساسی است.
اندازه و فاصله
گانیمید شعاعی به طول ۱۶۳۵ مایل (۲۶۳۱ کیلومتر) دارد و بزرگترین ماه در منظومهٔ شمسی ما است. اندازهٔ آن بزرگتر از عطارد و پلوتو است. فاصلهٔ گانیمید از جوپیتر حدود ۶۶۵٬۰۰۰ مایل (۱٫۰۷ میلیون کیلومتر) است، که حدود ۴۸۴ میلیون مایل (۷۷۸ میلیون کیلومتر) از خورشید دور میچرخد. جوپیتر ۵.۲ واحد نجومی از خورشید دور است. یک واحد نجومی (به صورت مخفف AU) فاصلهٔ از خورشید تا زمین است. از این فاصله، نور خورشید ۴۳ دقیقه طول میکشد تا از خورشید به سیستم جوپیتر برسد.
مدار و چرخش
گانیمید در فاصلهای حدود ۶۶۵٬۰۰۰ مایل (۱٬۰۷۰٬۰۰۰ کیلومتر) از جوپیتر در مدار خود قرار دارد، که آن را سومین ماهی میان ماههای گالیلهای از نظر فاصله از جوپیتر میسازد:
آیو، فعالترین جهان آتشفشانی در منظومه شمسی است، با صدها آتشفشان که برخی از آنها دستههای زیادی از آتشفشانها را دارند که دهها مایل (یا کیلومتر) بلندی دارند.
اروپا فکر میشود که هسته آهنی، پوسته سنگی و اقیانوس آب شور دارد که ممکن است یکی از بهترین مکانها برای جستجوی زندگی خارج از زمین در منظومه شمسی ما باشد.
گانیمید بزرگترین ماه در منظومه شمسی ما است و تنها ماهی است که میدان مغناطیسی خود را دارد.
کالیستو شدیداً با نقاط برجسته پر است در منظومه شمسی ما.
گانیمید هر هفت روز زمینی (۷.۱۵۵) یک بار دورهای حول جوپیتر کامل میکند. گانیمید همراه با جوپیتر و ماههای دیگرش هر ۱۲ سال زمینی یک دوره حول خورشید دارد.
گانیمید، آیو و اروپا در چهارمین نوع همسازیاند – هر باری که گانیمید یک بار دوره اطراف جوپیتر را انجام میدهد، اروپا دو بار و آیو چهار بار دوره میکند. این الگوی مداری آنها را به نام همسازی مداری میشناسند. (ماه بزرگ دیگر جوپیتر – کالیستو – قسمتی از همسازی مداری نیست، به نظر میرسد که این ماه در ابتدای تاریخ ماهها برای جوپیتر خیلی دور بوده است تا مدار آن به سمت داخل به سمت جوپیتر کشیده شود.) در طول زمان، مدارهای اکثر ماهها یا سیارهها بیشتر به شکل دایرهای میشوند، اما این موضوع برای این سه ماه صادق نیست. همسازی آنها باعث میشود که مدارهای آنها کمی بیضی یا خمیده شوند. این ماهها در همان نقاط مداریاشان با یکدیگر آرایش میشوند و باعث میشوند که مدارهایشان دایرهای نشوند.
گانیمید به طور جزئی بهطور پایدار محبوس شدهاست، به این معنا که مانند ماه زمین، همیشه یک طرف گانیمید به سمت جوپیتر برگردانده میشود. سه ماه دیگر گالیله نیز بهطور محبوس شده به همین صورت هستند.
ماهها
گانیمید ماههایی ندارد.
حلقهها
گانیمید حلقههایی ندارد.
نحوه تشکیل شدن قمر گانمید
گانیمید و سایر ماههای بزرگ جوپیتر (آیو، اروپا و کالیستو) احتمالاً از مواد باقیمانده پس از اینکه جوپیتر از ابر اولیه گاز و گرد و غبار اطراف خورشید، در اوایل تاریخ منظومه شمسی ما تشکیل شدند. گانیمید احتمالاً حدود همان سنی است که بقیه منظومهٔ شمسی – حدود ۴٫۵ میلیارد سال – دارد.
فضاپیمای جونو ناسا در حال حاضر در مدار جوپیتر به دوراندازی میپردازد با هدف اصلی یادگیری بیشتر دربارهٔ منشأ و تکامل جوپیتر و ماههای آن. دانشمندان فکر میکنند که درک جوپیتر دانش حیاتی دربارهٔ منظومهٔ شمسی ما و سیستمهای سیارهای کشف شده در اطراف ستارههای دیگر را فراهم خواهد کرد.
ساختار
گانیمید سه لایه اصلی دارد: یک هسته فلزی از آهن در مرکز خود، یک پوسته گولهای از سنگ (پوسته) که هسته را احاطه میکند، و یک پوسته گولهای از بیشتر یخ که پوسته سنگی را احاطه میکند. سطح بالایی پوسته یخی است. دانشمندان برای گانیمید کلکهای نامنظم زیر سطح یخی را کشف کردهاند. این جرمهای نامنظم ممکن است شکلات سنگی باشند که توسط پوسته یخی گانیمید برای میلیاردها سال حمایت میشوند.
مدلهای کامپیوتری نشان میدهند که گانیمید ممکن است لایههایی از یخ و اقیانوسها را مانند یک ساندویچ کلاپ داشته باشد. دانشمندان اولین بار در دهه ۱۹۷۰ میلادی مشکوک به وجود یک اقیانوس زیرزمینی در گانیمید شدند. فضاپیمای گالیله در سال ۱۹۹۶ میدان مغناطیسی گانیمید را کشف کرد که شواهدی برای حمایت از این تئوری ارائه داد.
تلسکوپ فضایی هابل ناسا شواهد بیشتری برای وجود یک اقیانوس شور زیرزمینی و شواهدی از جوی باریک اکسیژن در گانیمید پیدا کرده است.
سطح
گانیمید دو نوع مختلفی از سطح را دارد: نواحی بزرگ و روشن از تپهها و شکافها که از دگرگونیهای قدیمیتر و تاریکتر قطعهها عبور میکنند. این نشان میدهد که پوسته گانیمید تحت فشار فرآیندهای گوناگونی از طریق حرکات زمینسازی جهانی بوده است. فضاپیمای جونوی ناسا در پروازهای اخیر در ژوئن ۲۰۲۱، تصاویر اخیرترین سطح گانیمید را گرفت.
تصاویر فضایی از گانیمید نشان میدهند که سطح آن مجموعهای از دو نوع سطح است. چهل درصد سطح توسط نواحی تاریک و پوشیده از خراشهای زیاد پوشیده شده است و شصت درصد باقیمانده توسط یک زمینداری شکافدار روشن پوشیده شده است که الگوهای پیچیدهای را در سراسر ماه ایجاد میکند. برخی از روئیدادهای شکافی به ارتفاع ۲٬۰۰۰ فوت (۷۰۰ متر) و شکافها هزاران مایل را در سطح گانیمید طی میکنند. حفرههای بزرگ در گانیمید بیشتر صاف هستند، احتمالاً به دلیل تسویه در سطح یخ نرم است. هر دو پرتو روشن و تاریک از زاییدگی محدودیتهایی در اطراف حفرههای گانیمید دیده میشود.
در سال ۲۰۰۴، دانشمندان کلکهای نامنظم زیر سطح یخی گانیمید را کشف کردند. این جرمهای نامنظم ممکن است شکلات سنگی باشند که توسط پوسته یخی گانیمید برای میلیاردها سال حمایت میشوند. این به دانشمندان میگوید که یخ احتمالاً به اندازه کافی قوی است، حداقل نزدیک به سطح، برای حمایت از چنین جرمهای سنگی است که به سمت پایین یخ فرو نیفتند. با این حال، این عارضه همچنین ممکن است ناشی از تودههای سنگی در پایین یخ باشد.
جو گانمید
استفادهکنندگان از تلسکوپ فضایی هابل شواهدی از یک جوی نازک اکسیژنی روی سطح گانیمید پیدا کردهاند. پژوهشگران فکر میکنند که اکسیژن از سطح یخی گانیمید میآید. گانیمید نسبت به زمین بسیار سردتر است، با دمای سطح روزانه از -۲۹۷ تا -۱۷۱ درجه فارنهایت (-۹۰ تا ۱۶۰ کلوین). جوپیتر و ماههایش کمتر از یک سی و سوم نور شمسی را که زمین دریافت میکند دریافت میکنند، و گانیمید هیچ جوی غنی برای حبس گرما ندارد.
مغناطیسسپهر
فضاپیمای گالیله، اولین فضاپیمایی که به مدار جوپیتر رفت، کشف اصلی کرد که گانیمید مغناطیسسپهر خود را دارد – یک منطقه از ذرات باردار که اطراف بسیاری از سیارهها قرار دارد اما تا قبل از این هرگز در مورد یک ماه کشف نشده بود. گالیله حتی صداهای دم دمی و استاتیکی که به دلیل مغناطیسسپهر گانیمید ایجاد میشود را ضبط کرد.
قمرهای سیاره مشتری بزرگتر از زمین (Extraterrestrial moons larger than Earth’s)
این شامل گانیمد، ایو، تایتان، و کالیستو است. این قمرها از نظر اندازه بزرگتر از قمر زمین هستند.
دیگر قمرهای منظومه شمسی
منظومه شمسی دارای بیش از ۲۰۰ قمر معروف است که هر کدام ویژگیها و خصوصیات منحصر به فرد خود را دارند. در اینجا به برخی از قمرهای مهم و جالب در منظومه شمسی اشاره میکنم:
۱. قمرهای سیاره مشتری (Jupiter’s moons)
مشتری دارای بیش از ۷۹ قمر طبیعی است که شناختهشدهترین آنها شامل ایو، اوروپا، گانیمد و کالیستو است. این قمرها از نظر مختصاتی به نامهای نیومنات (Io, Europa, Ganymede, Callisto) شناخته میشوند. قمرهای سیاره مشتری یکی از جالبترین و گوناگونترین مجموعههای قمری در منظومه شمسی هستند. این قمرها به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد و پویاییشان مورد توجه زیادی از دانشمندان و محققان فضایی قرار گرفتهاند. در اینجا به برخی از مهمترین و جالبترین قمرهای مشتری اشاره میکنم:
۱. ایو (Io): ایو یکی از جالبترین قمرهای مشتری است. این قمر به دلیل فعالیتهای زمینشناسی فراوان خود شناخته میشود، از جمله آتشفشانهای فعال و پوستهٔ متحرک. فعالیتهای آتشفشانی بر روی ایو بسیار فراوان است و برخی از آنها ارتفاعی بیش از ۳۰۰ کیلومتر دارند.
۲. اوروپا (Europa): اوروپا یکی دیگر از قمرهای مشتری است که جلب توجه زیادی به خود کشیده است. این قمر دارای یک لایهٔ جلیدی ضخیم است که زیر آن احتمال وجود اقیانوس زیرزمینی آبی وجود دارد، که میتواند شرایط مناسبی برای زندگی بیولوژیکی فراهم کند.
۳. گانیمد (Ganymede): گانیمد بزرگترین قمر منظومه شمسی است. این قمر دارای یک لایهٔ غنی از آب مایع است که زیر لایهٔ جلیدی آن واقع شده است. برخی مدلها نشان میدهند که زیر سطح گانیمد ممکن است یک اقیانوس عظیم آبی وجود داشته باشد.
۴. کالیستو (Callisto): کالیستو یکی از قمرهای بزرگ مشتری است که دارای سطحی پرتودرخشان و خاصیتهای زمیننمایی است. این قمر دارای یک لایهٔ کرهای غنی از آب است که احتمالاً زیر سطح آن یک اقیانوس آبی وجود دارد.
این قمرها فقط یک بخش کوچک از جمله قمرهای مشتری هستند. هر یک از این قمرها دارای ویژگیهای منحصر به فردی هستند که بررسی و مطالعه آنها به درک بهتر از این سیاره و قمرهایش کمک میکند.
نام و تعداد قمرهای مشتری را به صورت مفصل تر در این جا بخوانید .
۲. قمرهای سیاره زحل (Saturn’s moons)
زحل نیز دارای بیش از ۶۲ قمر طبیعی است که برخی از معروفترین آنها عبارتند از تایتان، ریا، انکلادوس و دیوپ. تایتان بزرگترین قمر زحل و یکی از قمرهای مهم در منظومه شمسی است. قمرهای زحل نیز همچون قمرهای مشتری، مجموعهای فراوان و متنوع از قمرهای طبیعی هستند که هر کدام ویژگیها و خصوصیات منحصر به فرد خود را دارند. در اینجا به برخی از قمرهای مهم و جالب زحل اشاره میکنم:
۱. تایتان (Titan): تایتان بزرگترین قمر زحل و یکی از جالبترین قمرهای منظومه شمسی است. این قمر دارای جوی غنی از نیتروژن است و تنها جسم غیرزمینی است که دارای اقلیم و زمینههای زمیننما است. همچنین، تایتان دارای دریاها و دریاچههای مایعات هیدروکربنی مانند متان و اتان است.
۲. ریا (Rhea): ریا یکی از بزرگترین قمرهای زحل است که دارای سطحی با فعالیتهای زمیننما و بسیار زیبا است. این قمر شامل بسیاری از خطوط خطی و بزرگ و سطحی نسبتاً صاف است.
۳. انکلادوس (Enceladus): انکلادوس یکی از جالبترین قمرهای زحل است که دارای جوی بسیار نازک از بخار آب و فعالیتهای آتشفشانی که از کرهٔ داخلی آن به ظاهر میآید، است. این فعالیتهای آتشفشانی باعث ایجاد میادین یخی و چشمههای آب مایع بر روی سطح انکلادوس میشود.
۴. دیوپ (Dione): دیوپ یکی دیگر از قمرهای زحل است که دارای ظواهر سطحی جالبی است، شامل درهها و خطوط خطی روی سطح.
۵. میماس (Mimas): میماس با داشتن یک دریاچهٔ بسیار بزرگ در وسط سطح خود، به شکل بسیاری شبیه به “مردمک” شناخته میشود که به آن نام “چشم” میدهند.
این تنها یک بخش از قمرهای زحل هستند که هر کدام از آنها دارای ویژگیهای جذاب و جالبی هستند که برای دانشمندان و محققان فضایی بسیار جذاب هستند.
۳. قمرهای سیاره مریخ (Mars’s moons)
مریخ دارای دو قمر به نامهای فوبوس و دیموس است. این قمرها از نظر اندازه به مراتب کوچکتر از قمرهای مشتری یا زحل هستند. این قمر های که قمرهای مریخ، به عنوان Deimos و Phobos شناخته میشوند به عنوان دو قمر کوچک و بیسطح مریخ شناخته میشوند. این قمرها به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد و نادری که دارند، مورد توجه زیادی از دانشمندان و محققان فضایی قرار گرفتهاند. در اینجا به برخی از ویژگیهای این دو قمر اشاره میکنم:
فوبوس (Phobos): فوبوس بزرگترین قمر مریخ است و قطری حدود ۲۲٫۲ کیلومتر دارد. این قمر به نسبت نزدیک به مریخ قرار گرفته است و دورهٔ گردش آن کمتر از زمانی است که مریخ برای یک دوره کامل خودش به دور خورشید میچرخد. فوبوس احتمالاً از مواد سنگی تشکیل شده است و سطحی پرتودرخشان دارد. این قمر دارای یک رخسار غریب به نظر میرسد که احتمالاً به دلیل برخورد با سیارکی در گذشته ایجاد شده است.
دیموس (Deimos): دیموس، قمر دوم مریخ است و از نظر اندازه کوچکتر از فوبوس است با قطری حدود ۱۲٫۴ کیلومتر. این قمر نسبت به مریخ دورتر قرار گرفته و دورهٔ گردش آن بیشتر از زمانی است که مریخ برای یک دوره کامل خودش به دور خورشید میچرخد. دیموس نیز احتمالاً از مواد سنگی تشکیل شده است و سطحی نامنظم و زمینهای میباشد.
هر دوی این قمرها بسیار نزدیک به مریخ قرار دارند و برخی از محققان فضایی در نظر دارند که آیندهٔ برنامههای فضایی برای اکتشاف مریخ، شامل مطالعه این دو قمر نیز باشد.
۴. قمرهای سیاره زهره (Venus’s moons)
در حال حاضر قمری طبیعی شناخته شده در اطراف سیاره زهره وجود ندارد.در مورد قمرهای سیاره زهره (Venus)، وضعیت کمی متفاوت است. تا تاریخ و بررسی در سال 2022 ، هیچ قمر طبیعی شناخته شدهای در اطراف سیاره زهره کشف نشده است. زهره یکی از اعضای منظومه شمسی است که به نسبت نزدیک به زمین قرار دارد، اما به علت شرایط سخت و ناهموار سطحی و دمای بسیار بالای آن، شناختن و تشخیص قمرها در اطراف آن دشوار بوده است.
5.قمرهای پولوتو
پولوتو، یا به انگلیسی Pluto، یکی از سیارات کوتوله در منظومه شمسی است و قبلاً به عنوان نهمین سیاره شناخته میشد. این سیاره در دهه ۱۹۳۰ کشف شد اما در سال ۲۰۰۶ توسط اتحادیه بینالمللی اختصارات آسمانی (IAU) از مقام سیاره خارج شد و به عنوان یک “سیاره کوتوله” یا “جرم کوتوله” دستهبندی شد.
پولوتو همچنین دارای سه قمر طبیعی است که تاکنون شناخته شدهاند. این قمرها به ترتیب از نزدیکتر به دورتر به پولوتو عبارتند از:
۱. کربروس (Charon): کربروس بزرگترین قمر پولوتو است و دارای قطری تقریباً نصف قطر پولوتو (حدود ۱۲۰۷ کیلومتر) است. این قمر به عنوان همراه نزدیک پولوتو شناخته میشود و به طور همزمان با پولوتو حول یک مرکز جرمی مشترک میچرخد.
۲. نیکس (Nix): نیکس یکی از قمرهای کوچک پولوتو است که در سال ۲۰۰۵ کشف شد. قطر آن حدود ۴۲۰ کیلومتر است.
۳. هیدرا (Hydra): هیدرا نیز یکی از قمرهای کوچک پولوتو است که همچنین در سال ۲۰۰۵ کشف شد. قطر آن حدود ۳۰۵ کیلومتر است.
همه این قمرها همراه پولوتو در یک مدار مشترک حول خودشان میچرخند. کشف این قمرها اطلاعات جدیدی را به ما دربارهٔ پولوتو و محیط آن ارائه کرده است و نقش مهمی در درک بهتر این سیاره کوتوله و سیارات مشابه آن دارد.
6.قمر زمین
قمر اصلی زمین که ما همه آن را میشناسیم، قمر نیمهخودکاری به نام «ماه» است. اما در اینجا به بررسی چندین ویژگی و اطلاعات جالبتر دربارهٔ ماه و دیگر قمرهای زمین میپردازم:
۱. ماه (Moon):ماه دارای قطری حدود 3476 کیلومتر است که برابر با یک چهارم قطر زمین است.
این قمر به طور مداوم حول زمین میچرخد و یک دورهٔ کامل حول زمین را در حدود 27 روز ۷ ساعت و ۴۳ دقیقه به اتمام میرساند. همچنین، مدت زمان یک ماه اصلی یا ماهانه حدود 29.5 روز است.
ماه بر روی سطح خود دارای کراترهای بسیار زیادی است که نشان از برخورد با شهابسنگها و ریزش متعدد در گذشته دارد.
۲. قمرهای مصنوعی (Artificial Moons): در مقابل قمر طبیعی ماه، بشر همچنین قمرهای مصنوعی یا مصنوعیهای مختلفی را در مدار زمین قرار دادهاند. این قمرهای مصنوعی عمدتاً برای اهداف مختلفی مانند مخابرات، مشاهدههای علمی، و یا ناوبری فضایی استفاده میشوند.
۳. قمرهای معرفتی (Knowledge Moons): علاوه بر ماه و قمرهای مصنوعی، موجوداتی مانند ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) نیز میتوانند به عنوان قمرهای معرفتی مدنظر قرار گیرند. این ایستگاهها در مدار زمین قرار گرفتهاند و اطلاعات مهمی را در مورد زمین و فضای بیرونی فراهم میکنند.
ماه به عنوان یکی از بزرگترین و قدیمیترین قمرهای منظومه شمسی، همیشه مورد توجه و مطالعه دانشمندان و علاقمندان به فضا بوده است، در حالی که قمرهای مصنوعی و معرفتی نیز نقش مهمی در تحقیقات فضایی و ارتباطات بینالمللی دارند.
این تنها یک بخش کوچک از قمرهای منظومه شمسی است. هر قمر خودش دارای ویژگیها و خصوصیات جالبی است که بررسی و مطالعه آنها میتواند به درک بهتری از سیارات و سیارههایی که آنها را همراهی میکنند، کمک کند.