إنها من أكبر الأقمار وأكثرها إثارة للإهتمام فى المجموعة الشمسية ، تتميز هذه الأقمار بمناظر طبيعية متنوعة بشكل لا يصدق مع البراكين النشطة والجبال الشامخة والفوهات الرائعة والسهول المتجمدة ، لكن ما يجعل هذه الأقمار أكثر روعة هو إكتشاف أن بعضها يؤوى محيطات تحت سطحها .

أقمار غاليليو هي أكبر أربعة أقمارٍ تابعة لكوكب المشتري ، اكتشفها غاليليو غاليلي في يناير عام 1610 للميلاد ، هذه الأقمار هي أكبر أقمار كوكب المشتري وتم إشتقاق أسمائهم من عشاق زيوس: آيو، أوروبا، غانيميد وكاليستو ، غانيميد وأوروبا وآيو يتشاركون في الرنين المداري 01:02:04 وهم من بين أكثر الأجسام ضخامة في المجموعة الشمسية عدا الشمس والكواكب الثمانية مع دائرة نصف قطرها أكبر من أي من الكواكب القزمة.

رُصدت هذه الأقمار لأول مرة من قبل غاليليو غاليلي في شهر ديسمبر من عام 1609 أو شهر يناير من عام 1610، واعتُرف بها كأقمارٍ لكوكب المشتري في مارس عام 1610 ، كانت أول أجرام اكتشف دورانها حول كوكب آخر .

تُعتبر هذه الأقمار أكبر الأجرام في النظام الشمسي بإستثناء الشمس والكواكب الثمانية، إذ تتمتع بأنصاف أقطارٍ أطول من جميع الكواكب القزمة ، غانيميد هو أكبر قمرٍ في النظام الشمسي ، حتى أنّه أكبر من كوكب عطارد ، على الرغم من أنّه يتمتع بنصف كتلته فقط. 

أقمار غاليليو

تمتلك الأقمار الداخلية الثلاثة - آيو، وأوروبا، وغانيميد – رنيناً مدارياً بنسبة 4:2:1 مع بعضها البعض نظراً لصغر حجمها، وبالتالي ضعف جاذبيتها الذاتية، تمتلك جميع أقمار كوكب المشتري المُتبقية أشكالاً غير منتظمة بدلاً من الشكل الكروي.

رُصدت أقمار غاليليو في عام 1609 أو عام 1610 عندما قام غاليليو بإجراء تحسيناتٍ على تلسكوبه مما مكّنه من رصد الأجرام السماوية بشكلٍ أكثر وضوحاً من أي وقتٍ مضى.

أظهرت عمليات رصد غاليليو أهمية التلسكوب كأداةٍ للفلكيين من خلال إثبات وجود أجرامٍ في الفضاء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة كما شكّل إكتشاف أجرامٍ سماويةٍ تدور حول شيء آخر غير الأرض ضربةً قويةً للنظام العالمي البطلمي الذي كان مقبولاً في ذلك الوقت الذي ينصّ على مركزية الأرض التي يدور كلّ شيءٍ حولها.

أطلق غاليليو في البداية على أقماره المُكتشفة اسم كوستميكا سيديرا (نجوم كوزيمو)، لكن إنتشرت في نهاية المطاف الأسماء التي إختارها سيمون ماريوس.

إكتشف ماريوس الأقمار بشكلٍ مستقل في نفس وقت إكتشاف غاليليو تقريباً، في 8 يناير 1610، ومنحهم أسماءهم الحالية المستمدة من أسماء عاشقات الإله زيوس، التي إقترحها يوهانس كيبلر في كتابه موندوس جوفياليس، الذي نُشر عام 1614.

ولد غاليليو غاليلي Galileo Galilei أوَّلُ الأطفالِ في أسرةٍ تلاهُ فيها خمسة للأب فينشنزو غاليلي Vincenzo Galilei والأم جوليا أماناتي Giulia Ammannati، وذلك في 15 فبراير 1564 في مدينة بيزا الإيطالية. 

 عند بلوغهِ سن الحادية عشرة أُرسل غاليليو للدراسة في دير اليسوعيين وهناك فكَّر أن يصبح راهباً مما حَملَ أبيهِ على إخراجه من الدير حيث كان يطمح بأن يجعله طبيباً فأرسله إلى جامعة بيزا وبعد سنتين في تلك الجامعة ترك غاليليو دراسة الطب ليتفرَّغ لدراسة الرياضيات والفيزياء، ويقوم بالعديد من التجارب في الجاذبية من على برج بيزا المائل الشهير . 

في 7 يناير عام 1610 نظر غاليليو غاليلي Galileo Galilei إلى السماء في الليل مستخدماً تلسكوباً من تصميمه الشخصي ليرصد كوكب المشتري لاحظ حينها وجود العديد ممّا يشبه "العناصر المضيئة" محيطةً بالكوكب وإعتقد في البداية أنّها نجومٌ فحسب ، ومع مرور الوقت لاحظ أنّ هذه العناصر المضيئة شبيهة بالنجوم تدور حول الكوكب، ليكتشف أنّها في الحقيقة أقمارٌ تابعة لكوكب المشتري وليست نجوماً، لتسمّى بعد ذلك بـ إيو Io، ويوروبا Europa، وجانيميد Ganymede، وكاليستو Callisto. 

سيُذهل غاليليو بالكم الهائل من المعلومات التي عرفناها عن هذه الأقمار اليوم وذلك بالإستعانة بمهمة ناسا التي تحمل إسمه ، قمر جانيميد Ganymede من بين هذه الأقمار وهو يعتبر الأكبر حجماً، كما أنّه يتمتّع بالعديد من المميّزات الفريدة فهو القمر الأكبر في المجموعة الشمسيّة إضافةً لكونه أكبر من كوكب عطارد نفسه ، يعدّ هذا القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يملك مجالاً مغناطيسياً، إضافةً لغلافٍ جوي رفيع، كما يُعتقد بوجود مُحيطٍ داخله (مثل الأقمار الرفيقة له: إيو، وكاليستو، ويوروبا).

يعادل قطر جانيميد حوالي 2634.1 ± 0.3 كيلومتراً (أي مايعادل 0.413 من قطر الأرض)، لذا يعتبر القمر جانيميد الأكبر في النظام الشمسي وأكبر حتى من كوكب عطارد ، وتعادل كتلة هذا القمر 1.4819×10231.4819×1023 كيلوغرام (ما يساوي 0.025 من كتلة الأرض) أي أنه يعادل نصف كتلة الأرض، وذلك يعود إلى تكوين القمر جانيميد المؤلف من ماء الثلج وحجار السيليكا ، يحتاج هذا القمر إلى سبعة أيام وثلاث ساعاتٍ ليكمل دورةً واحدة. 

كاليستو Callisto هو قمر كبير يدور حول المشتري ، ذو سطح خارجي قديم مجوف ، يشير إلى أنّ العمليات الجيولوجية يمكن أن تكون قد ماتت أو إنتهت ، ومن الممكن أيضاً أنه يحتجز محيطاً تحت أرضه ، ليس واضحاً إن كان هناك حياة في ذلك المحيط لأنّ السطح الخارجي قديم جداً، مما يتطلب المزيد من الإستكشاف لهذا القمر الكبير ليتم التأكد من ذلك .

عمر كاليستو Callisto حوالي 4.5 مليار سنة، أي ما يعادل عمر المشتري تقريبا، كما أنّه الجسم الأكثر تجاويفاً في النظام الشمسي ولا يكاد يوجد أي نشاط بيولوجي على سطحه الخارجي وفقاً لوكالة ناسا. 

لم يطرأ أي تغيير على السطح الخارجي منذ أن تشكلت قوة الإصطدام الأولية للسطح الخارجي من حوالي 4 مليار سنة مضت. 

البعد عن كوكب المشتري تعتبر أبعد نقطة عن المركز بالنسبة لأقمار غاليليو بسبب دورانها في مسافة 1.168.000 ميل (1.880.000 كم) عن المشتري أي يستغرق سبعة أيام أرضية لتدور دورةً كاملة حول الكوكب، كما يختبر تأثيرات متفاوتة أقل من أقمار غاليليو الأخرى لأنه يدور خلف حزام إشعاعات المشتري الأساسي. 

إنّ قمر كاليستو محكم بشكل متفاوت لذلك تقابل الجهة ذاتها دائماً كوكب المشتري ، حجمه بحجم كوكب عطارد تقريبا، أي يبلغ قطره حوالي 3000 ميل (4800 كم)، وهو ثالث أكبر قمر في النظام الشمسي بعد جانيميد Ganymede وتيتان Titan (قمر كوكب الأرض هو خامس أكبر قمر بعد قمر آيو Io). 

متوسط حرارة السطح الخارجي لكاليستو 218.47 درجة فهرنهايت (ما يعادل -139.2 سيليسيوس) ، ويوروبا Europa يُعتبر يوروبا واحد من بين الوجهات الأكثر إثارة للإهتمام في النظام الشمسي بالنسبة لعمليات الإستكشاف المستقبلية لأنه يُعطي أدلة قوية على إمتلاكه لمحيط تحت قشرته الجليدية يبلغ قطره 3121,6 كيلومتراً. 

 يمتلك هذا القمر محيط عالمي عملاق ويحتوي كمية من المياه تعادل ضعفي الموجودة فوق الأرض، لكن هذه المياه محمية بطبقة من الجليد القاسي وفائق البرودة ومجهول السماكة، وتقدم الأعمدة المكتشفة فرصة مهمة لجمع عينات قادمة من تحت السطح دون الحاجة للهبوط فوق القمر والحفر في سطحه.

ففي العام 2012، إكتشف فريق يقوده لورنز روث Lorenz Roth من معهد الأبحاث الجنوبي الغربي في سان أنطونيو أدلة على إنبعاث بخار الماء من منطقة القطب الجنوبي المتجمدة فوق يوروبا، ورصدوا وصول إرتفاع تلك الأعمدة إلى ما يتجاوز 100 ميل (160 كم) في الفضاء   إذا ما تمّ تأكيد ذلك الإكتشاف، فإن يوروبا سيكون القمر الثاني في النظام الشمسي المعروف عنه إمتلاكه لأعمدة بخار الماء ففي العام 2005 إكتشفت مركبة الفضاء كاسيني تدفقات من بخار الماء والغبار يقذفها قمر زحل المعروف بانسيلادوس. 

خصصت ناسا من ميزانيتها لعام 2016 مبلغ 30 مليون دولار من أجل الترتيب لمهمة إلى القمر "يوروبا"، ويشمل ذلك إرسال مركبة فضائية تعتمد على الطاقة الشمسية على طول مدار طويل حول العملاق الغازي المشتري وذلك لإجراء عمليات تحليق متعددة بالقرب من يوروبا خلال فترة تمتد لثلاث سنوات. 

آيو ( Io) أيو هو أكثر أجسام النظام الشمسي نشاطاً بركانياً ، يبلغ قطرها 3642 كيلومترا ، والذي يتعرض للكسوف لمدة ساعتين يوميا (أي ما يعادل 1,7 من اليوم الأرضي) بفعل ظل المشتري ويؤدي إنخفاض درجات الحرارة إلى تجمد غاز ثاني أكسيد الكبريت مما يتسبب في إنكماش الغلاف الجوي.

يعد أيو الجرم الأكثر نشاطا من الناحية البركانية في النظام الشمسي وتحصل البراكين على سطحه بسبب التسخين المدي (tidal heating)، وهو نتيجة القوى الثقالية لكل من المشتري وبقية الأقمار ، وتؤدي تلك القوى إلى حصول نشاط جيولوجي تتجلى أبرز مظاهره في البراكين التي تنبعث منها أعمدة شبيهة بالمظلة من غاز ثاني أكسيد الكبريت، والتي يمكن أن تمتد لأكثر من 300 ميل (480 كم) فوق سطح أيو، وكذلك تنتج البراكين أحواضا من الحمم البركانية البازلتية والتي تستطيع التدفق لمئات الأميال ، ويحدث الكسوف لمدة ساعتين لكل يوم على سطح أيو (أي ما يعادل 1،7 من اليوم الأرضي) ، وفي حالة الكسوف الكامل ينهار الغلاف الجوي بشكل مؤثر وذلك عندما يستقر غاز ثاني أكسيد الكبريت مثل الصقيع على سطح القمر. 

وبطبيعة الحال يعيد الغلاف الجوي تكوين نفسه حينما ترتفع حرارة السطح عند عودة القمر إلى ضوء الشمس الكامل .

أيو يبعد عن الأرض مسافة تقدر بنحو 420 مليون ميل (675 مليون كم) ويبلغ قطره كلم 3630 ويبعد عن المشتري 422,000 كم ، ولتدرك مدى ضخامة ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ ﺩﻗّﻖ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﻮﺭﺓ التي التقطتها كاسيني ﻟﻘﻤﺮ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ الجهنمي ﺁﻳﻮ Io وهو يقذف الحمم الكبريتية أمام سحب الكوكب ، (دعي أيو IO بالجهنمي لأنه الجرم الأكثر نشاطاً بركانياً في كامل مجموعتنا الشمسية).

ﺣﺠﻢ ﻗﻤﺮ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ ﺁﻳﻮ ﻳﺴﺎﻭﻱ ﺣﺠﻢ ﻗﻤﺮ ﺍﻷﺭﺽ ﺗﻘﺮﻳﺒًﺎ، ﻭﺍﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﻴﻨﻪ ﻭﺑﻴﻦ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ ﺗﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﻴﻦ ﺍﻷﺭﺽ ﻭﻗﻤﺮﻫﺎ ﺃﻳﻀًﺎ.