تم النشر اليوم 2024/06/03 | استكشاف آيو

الاكتشاف: 1610

سُجِّلت أوّل عملية رصد للقمر آيو باسم الفلكي غاليليو غاليلي من إقليم توسكانا في 7 يناير عام 1610 باستخدام تلسكوب انكساري ذات قوة تكبير 20 ضعف من جامعة بادوفا في جمهورية البندقية. كان هذا الاكتشاف ممكنًا بسبب اختراع التلسكوب في هولندا قبل أكثر من عام بقليل، وعن طريق ابتكارات غاليليو لتحسين قوة تكبير هذه الأداة الجديدة. لاحظ غاليليو أثناء رصده لكوكب المشتري في مساء السابع من يناير نجمتين شرق المشتري ونجمة غربه. بدا أنّ المشتري وهذه النجوم الثلاثة في خط موازي لمسار الشمس. اكتُشف أنّ النجم الأبعد من جهة الشرق هو كاليستو، بينما النجم من جهة الغرب هو غانيميد. وكان النجم الثالث الأقرب إلى المشتري عبارة عن مزيج من ضوء آيو وأوروبا، لأنّ قوة التكبير العالية لتلسكوب غاليليو في ذلك الوقت كانت منخفضة جدًا لتستطيع فصل القمرين إلى نقطتين مستقلتين من الضوء. رصد غاليليو المشتري في المساء التالي، في 8 يناير عام 1610، ورأي في هذه المرة ثلاثة نجوم إلى الغرب منه، وقد أشار هذا أنّ المشتري تحرك إلى شرق النجوم الثلاثة. كانت النجوم الثلاثة أثناء هذا الرصد في خط واحد إلى الغرب من المشتري هي (من الشرق إلى الغرب): آيو، وأوروبا، وغانيميد. كانت هذه المرة التي يُرصد ويُسجّل فيها كل من أوروبا وآيو على شكل نقاط ضوئية مستقلة، لذلك يستخدم الاتحاد الفلكي الدولي تاريخ 8 يناير 1610 بمثابة تاريخ اكتشاف هذين القمرين. استمر غاليليو في رصد نظام المشتري خلال الشهر والنصف التالي. رصد غاليليو كل الأقمار الأربعة في 13 يناير فيما عُرف لاحقًا بأقمار المشتري الغاليلية (أقمار غاليليو) لأوّل مرة في عملية رصد واحدة، على الرغم من رصده الأقمار الأربعة جميعها في أوقات مختلفة في الأيام السابقة. في 15 يناير، رصد حركة ثلاثة من هذه الأقمار بما في ذلك آيو، وتوصل إلى استنتاجات بأنّ هذه الأجسام لم تكن نجومًا في الخلفية، لكنها كانت في الواقع «ثلاثة نجوم في السماء تتحرك حول المشتري، كما يتحرك عطارد والزهرة حول الشمس». كانت هذه الأقمار الأولى التي تُكتشف لكوكب غير الأرض. نُشرت الاكتشافات المتعلقة بآيو وأقمار غاليليو الأخرى الخاصة بكوكب المشتري في كتيب غاليليو سيديريوس نونتشوس أو رسول النجوم في مارس 1610. عُرفت لاحقًا الأقمار الجوفيانية (أقمار المشتري) التي اكتشفها بأقمار غاليليو، وهذا بعدما اقترح بنفسه اسم ميديتشيا سيديرا (النجوم الطبية) على اسم أنصاره الجدد عائلة ميديشي من مدينته فلورنسا. اقترح في البداية اسم كوزميكا سيديرا (نجوم الكون) على اسم قائد العائلة كوزيمو الثاني، لكن قرر كل من غاليليو وكوزيمو تغيير الاسم لتكريم العائلة كلها. لكن لم يسم غاليليو كل من الأقمار الأربعة بشكل فردي خارج النظام العددي الذي أُشير فيه إلى القمر آيو بمثابة المشتري I. وبحلول ديسمبر 1610، انتشرت أخبار اكتشاف غاليليو في أنحاء أوروبا بفضل نشر سيديريوس نونتشوس. أصبحت التلسكوبات ذات قدرة التكبير العالية كالذي كان بحوزة غاليليو متوفرة بشكل أكبر، مما جعل أمر رصد آيو والنجوم الطبية الأخرى ممكنًا خلال خريف وشتاء عام 1610-1611 للفلكيين مثل توماس هاريوت في إنجلترا، ونيكولا كلود فابري دي بايرسك، وجوزيف غوتييه دي لا فاليتي في فرنسا، ويوهانس كيبلر في بافاريا، وكريستوفر كالفوس في روما.

شرح مبسط

بدأت عملية استكشاف قمر غاليليو الداخلي للمشتري وثالث أكبر أقماره آيو بشكل متزامن مع اكتشافه في عام 1610، واستمرت حتى يومنا هذا باستعمال الأرصاد الأرضية، وزيارة نظام المشتري عن طريق مركبة فضائية. كان الفلكي الإيطالي الشخص الأول الذي رصد آيو في 8 يناير، 1610،[1] على الرغم من أنّ سيمون ماريوس ربما قد رصده قريبًا من ذلك الوقت. خلال القرن السابع عشر، ساعدت أرصاد آيو بالإضافة إلى أرصاد أٌقمار غاليليو الأخرى صانعي الخرائط والمساحين في قياس خطوط الطول، بالإضافة إلى التحقق من قانون كبلر الثالث للحركة الكوكبية، وفي قياس سرعة الضوء. أنشأ بيير سيمون لابلاس استنادًا إلى التقويم الفلكي الذي وضعه الفلكي جيوفاني كاسيني وآخرون نظرية رياضية لشرح المدارات الرنانة لثلاثة من أقمار المشتري، وهي آيو، وأوروبا، وغانيميد. اكتُشف لاحقًا أن هذا الرنين يمتلك تأثيرًا عميقًا على جيولوجيا هذه الأقمار. سمحت تقنيات التلسكوبات المُحسنة في نهاية القرن التاسع عشر والقرن العشرين للفلكيين بتحليل السمات السطحية للقمر آيو على نطاق واسع، بالإضافة إلى تقدير قطره وكتلته.[2]