كلما تحسنت تقنياتنا ، كلما نجحنا في العثور على الأشياء في الفضاء بشكل أفضل. هذا صحيح بالتأكيد بالنسبة لكوكب المشتري وأقماره. قبل غاليليو ، لم يكن أحد يعلم أن الكواكب الأخرى لديها أقمار. ثم في عام 1609/10 ، عندما أدخل تحسينات على تلسكوبه ، وجهه نحو عملاق الغاز ووجد في النهاية أربعة أقمار: Io و Europa و Ganymede و Callisto. الآن هذه الأقمار الصناعية الأربعة تحمل اسمه أيضًا: أقمار الجليل .
على مر القرون منذ ذلك الحين ، وخاصة في عصرنا الرقمي ، استمرت الأدوات والأساليب الفلكية في التحسن. على وجه الخصوص ، أدت CCD واسعة المجال (أجهزة الشحن المزدوجة) إلى انفجار الاكتشافات الفلكية. في السنوات الأخيرة ، ارتفع العدد المؤكد لأقمار المشتري إلى 79. الآن ، تقول دراسة جديدة أنه قد يكون هناك 600 قمر صغير غير منتظم يدور حول كوكب المشتري.
عنوان الدراسة الجديدة هو ' عدد سكان أقمار جوفيان غير المنتظمة المتراجعة على نطاق كيلومتر . ' المؤلف الرئيسي هو إدوارد أشتون من قسم الفيزياء والفلك بجامعة كولومبيا البريطانية. سيعرض المؤلفون النتائج التي توصلوا إليها في الظاهري مؤتمر يوروبلانيت للعلوم 2020 .
لكي نكون واضحين ، لم ير فريق علماء الفلك في الواقع 600 قمر. بدلاً من ذلك ، قاموا بالبحث عن بيانات أرشيفية 2010 من تلسكوب كندا - فرنسا - هاواي . قاموا بالبحث في مساحة صغيرة من السماء في تلك البيانات - حوالي درجة مربعة واحدة - ووجدوا أربعة عشر قمرًا صغيرًا غير منتظم. وبناءً على ذلك ، فقد استقرؤوا عدد الأقمار الصغيرة التي يجب أن تدور حول كوكب المشتري ، ووصلت إلى الرقم 600.
هناك فئتان من الأقمار: منتظمة وغير منتظمة. بينما تتشكل الأقمار العادية عن طريق تراكم المواد في القرص ، كما تفعل الكواكب ، فإن الأقمار غير المنتظمة هي أشياء يتم التقاطها. في هذه الدراسة ، وجد فريق الباحثين وفرة من الأقمار الصغيرة غير المنتظمة ، وهي أجسام تم التقاطها بواسطة جاذبية المشتري القوية.
التقطت كاميرا JunoCam على مركبة الفضاء Juno التابعة لناسا في 21 يونيو 2016 ، على مسافة 6.8 مليون ميل (10.9 مليون كيلومتر) من المشتري . رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / MSSS
في عام 2017 ، نشر الباحثون دراسة أعلنت عن اكتشاف 12 قمرا غير منتظم أخرى تدور حول كوكب المشتري. قبل هذا البحث الجديد ، كان عدد أقمار المشتري غير المنتظمة المعروفة 71. وتكهن العلماء لسنوات بأن كوكب المشتري لديه مجموعة غير مكتشفة من أقمار أصغر. قال بعض علماء الفلك إن جميع الكواكب العملاقة لديها نفس العدد من الأقمار الصناعية ، على الرغم من الاختلافات في كتلها. إنه فقط من الصعب رؤيتهم.
لعب تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي على ماونا كيا دورًا مركزيًا في هذا العمل. يحتوي هذا التلسكوب على كاميرا رقمية قوية تسمى ميجا كام . إنه جهاز تصوير واسع النطاق بدقة 340 ميجابكسل يمكن رؤيته في الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة. في هذه الدراسة ، ركز علماء الفلك على 60 تعريضًا لمدة 140 ثانية لكل منطقة بالقرب من المشتري.
تضمنت طريقتهم ما يسميه الفريق 'مساحة معلمة التحول والتكدس لمجموعة البيانات'. يمكن أن تكشف هذه الطريقة عن أقمار أصغر وأكثر خفوتًا مخبأة في البيانات. في الأساس ، هناك 126 طريقة لدمج هذه الصور ، عن طريق تحويلها رقميًا وتكديسها ، لتقليد كل السرعات والاتجاهات المحتملة التي قد تنتقل بها أقمار المشتري الجديدة المحتملة عبر السماء.
وجد فريق علماء الفلك 52 جسمًا في صورهم حددوا أنها أقمار غير منتظمة. كانت الأجسام ذات مقادير تصل إلى 25.7 ، وهذا يتوافق مع الأجسام التي يبلغ قطرها حوالي 800 متر (875 ياردة). من بين هؤلاء الـ 52 ، كانت سبعة من أكثر الأقمار سطوعًا معروفة بالفعل. في حين أن هذه الأقمار السبعة هي أقمار متقدمة ، فمن المحتمل جدًا أن تكون الأقمار الخمسة والأربعون الأخرى أقمارًا رجعية ، مما يعني أنها تدور عكس اتجاه دوران المشتري.
من تلك البيانات ، استقراء الفريق للوصول إلى إجمالي 600 من أقمار جوفيان غير المنتظمة.
الأقمار الداخلية لكوكب المشتري متقادمة ، بينما تميل الأقمار الخارجية إلى الارتداد. القمر غريب الأطوار Valetudo ، الذي تم اكتشافه في عام 2017 ، هو قمر متقدم يعبر مدار المجموعة الخارجية من الأقمار المرتدة. حقوق الصورة: روبرتو مولار كاندانوسا / مؤسسة كارنيجي للعلوم.
هذه ليست اكتشافات مؤكدة ، حتى الآن. يتطلب التأكيد المراقبة باستخدام تلسكوبات أرضية كبيرة. بالنظر إلى الأحجام الصغيرة ، والوقت الذي يستغرقه كل قمر لإكمال مداره ، فهذه مهمة ضخمة. قد لا تكون هناك قيمة علمية كافية في تأكيد كل هذه الأشياء الصغيرة لتبرير كل وقت المراقبة المطلوب.
في مقابلة مع سكاي وتلسكوب ، قال المؤلف الرئيسي إدوارد أشتون ، إنه لا توجد خطط لمتابعة الملاحظات لتأكيد هذه النتائج. قالت أشتون: 'سيكون من الجيد تأكيدها ، لكن لا توجد طريقة لتعقبها دون البدء من الصفر.'
على عكس أقمار المشتري الكبيرة ، مثل Io و Europa و Ganymede ، لم تتشكل هذه الأقمار غير المنتظمة عن طريق تراكم المواد في قرص. بدلاً من ذلك ، من المحتمل أنها تشكلت كأجسام قائمة بذاتها في النظام الشمسي في مدارات مركزية الشمس. من خلال بعض الآليات غير المؤكدة ، تم القبض عليهم في النهاية في مداراتهم حول المشتري. ربما كان القبض عليهم بسبب ' سحب الغاز ، هدم بسبب النمو الشامل المفاجئ و تفاعلات ثلاثية ، 'يكتب المؤلفون في ورقتهم.
تثير هذه الدراسة أيضًا سؤالًا مثيرًا للاهتمام: ما هو القمر بالضبط؟
نشأنا ونحن ننظر إلى قمر الأرض ، لذلك نعتقد أننا نعرف ما هو 'القمر'. لكن لا يوجد تعريف دقيق لنطاق حجم الأقمار. حقوق الصورة: ناسا / GSFC / جامعة ولاية أريزونا
في أي نقطة يكون الجسم صغيرًا بما يكفي بحيث لا يعد قمرًا؟ لا بد أن تكون هناك جميع أنواع الصخور والصخور والكواكب التي تدور حول الغبار. يشار إلى بعض الأقمار الصناعية الصغيرة باسم القمر الصغير ، ولكن لا يوجد تعريف متفق عليه لذلك أيضًا. هل هناك شيء يبلغ قطره 100 متر (328 قدمًا) فقط هو القمر؟ قمر؟ هل هناك قطع؟
ال الاتحاد الفلكي الدولي لا يسمي الأشياء التي يقل قطرها عن كيلومتر واحد (0.62 ميل) ، لذلك لن يحصل أي من هذه الكائنات على أسماء يمكن التعرف عليها. وسيتعين على تأكيدهم الانتظار ليوم ما في المستقبل. من الممكن أن يكون مرصد فيرا روبين ، التي سيكون لها القدرة على اكتشاف الأجسام الخافتة العابرة في النظام الشمسي ، يمكنها تأكيد وجود هذه الأقمار ، وأكثر من ذلك.
هذه النتائج هي فصل جديد مثير للاهتمام في فهمنا لكوكب المشتري. لقد انتقلنا من ملاحظة جاليليو عام 1610 لأربعة أقمار تدور حول الكوكب ، إلى هذه الدراسة الجديدة ، التي تتضمن تلسكوبات قوية مزودة بكاميرات رقمية متقدمة ، وأساليب معقدة تعتمد على الكمبيوتر لفحص البيانات.
الآن ، نعلم أن أقمار المشتري تتضمن أكبر قمر طبيعي في النظام الشمسي (جانيميد) ، وقمرًا بركانيًا (Io) ، وأقمارًا بها محيطات تحت طبقة من الجليد (أوروبا.) حتى أننا نرسل مركبة فضائية تابعة لناسا أوروبا كليبر ، فقط لدراسة أحد أقمار المشتري عن كثب ، بحثًا عن علامات الحياة.
ما الذي يحمله المستقبل؟
