تفاوت های گانیمد و کالیستو

بر اساس تحقیق دانشمندان در موسسه تحقیقاتی جنوبغرب سن آنتونیوی تگزاس، تفاوت در تعداد و سرعت برخورد دنباله دارها با قمرهای برزگ مشتری، گانیمد و کالیستو، در حدود 3.8 میلیارد سال پیش می تواند تفاوت های وسیع در سطوح و لایه های داخلی آنها را توضیح دهد.
گانیمد و کالیستو اندازه یکسانی دارند و از ترکیب مشابهی از یخ و سنگ تشکیل شده اند، اما داده های به دست آمده از فضاپیماهای گالیله و ویجر نشان می دهد که ظاهرا آنها در سطح و درون با یکدیگر متفاوت هستند. توضیح قطعی برای بیان تفاوت های میان گانیمد و کالیستو دانشمندان را از 30 سال پیش از رویارویی های ویجر و مشتری دور کرده است.
«امی بار» و «رابین کانوپ»،ازمرکز علمی پژوهشی سیارات، مدلی از ذوب شدن ناشی از برخورد دنباله دارها و شکل گیری هسته ی سنگی را برای نشان دادن مسیرهای تکامل گانیمد و کالیستو که حدود 3.8 میلیارد سال پیش در طول آخرین بمباران سنگین از یکدیگر دور شدند (مرحله ای در تاریخ قمرها که برخوردهای بزگ در آن حکم فرما هستند)، خلق کرده اند.

تفاوت های گانیمد و کالیستو Jupiter-moons-100124-02.widec

تصویر بالا: برش های مقطعی از لایه های داخلی گانیمد و کالیستو بعد از برخوردهای بسیار توسط ذرات سیاره‌ای درطول آخرین بمباران سنگین را نشان می‌دهد. رنگ ها بیانگر چگالی هستند. رنگ مشکی نشان دهنده هسته سنگی، رنگ آبی نشان دهنده مخلوط سنگ و یخ و رنگ سفید نشان دهنده یخ است.

بار می گوید:" برخوردها در طی این دوره گانیمد را چنان کامل و عمیق ذوب کرده است که حرارت نمی‌توانست به سرعت از بین برود. تمام سنگ های گانمید به سمت مرکز آن فرو رفتند، درست مثل وقتی که خرده شکلات ها به سمت پایین جعبه ی بستنی آب شده فرو می روند. کالیستو برخوردهای کمتری با سرعت های اولیه پایین تر دریافت کرد، و از ذوب شدن کامل آن جلوگیری به عمل آمد."
برش های مقطعی از لایه های داخلی گانیمد و کالیستو بعد از برخوردهای بسیار توسط ذرات سیاره‌ای درطول آخرین بمباران سنگین را نشان می‌دهد. رنگ ها بیانگر چگالی هستند. رنگ مشکی نشان دهنده هسته سنگی، رنگ آبی نشان دهنده مخلوط سنگ و یخ و رنگ سفید نشان دهنده یخ است.

در مدل بار و کانوپ، جاذبه ی قوی مشتری دنباله دارهای برخورد کننده را به سوی گانیمد و کالیستو جذب می‌کند. هر برخورد با سطح سنگی-یخی کالیستو و گانیمد گودالی از آب به وجود می آورد که به سنگ ها در گودال ذوب شده اجازه می دهد تا به سمت مرکز قمر فرو بروند. گانیمد به مشتری نزدیک تر است بنابراین دو برابر دنباله دارهای یخی کالیستو ضربه می خورد و دنباله دارهایی که به گانیمد برخورد می کنند از متوسط سرعت اولیه بالاتری برخوردارند. این مدل سازی نشان می‌دهد که شکل گیری هسته در طول آخرین بمباران سنگین شروع شده و در گانیمد از لحاظ انرژی خودکفا شد اما نه در کالیستو.
این تحقیق افق های جدیدی بر "دو گانگی کالیستو و گانیمد" می‌گشاید. این موضوع یک مشکل کلاسیک در سیاره شناسی تطبیقی است، که به دنبال توضیح این است که چرا بعضی از اجرام منظومه شمسی با خصوصیات حجمی مشابه، تفاوت های ظاهری اساسی دارند. به ویژه این تحقیق تکامل قمرهای مشتری را به حرکت مداری سیارات بیرونی و تاریخ بمباران ماه ارتباط می‌دهد.
بار می‌گوید:" همانند ماه و زهره، گانیمد و کالیستو دوقلو هستند ودرک این که آن ها چگونه مشابه هم متولد شده اند ولی بسیار متفاوت رشد کرده اند برای سیاره شناسان بسیار جالب و مهیج است. تحقیق ما نشان می دهد که گانیمد و کالیستو اثر انگشت تکامل اولیه منظومه شمسی را ثبت کردند که بسیار پر هیجان و غیر قابل پیش بینی است."