مهمة جويس: كشف أسرار أقمار المشتري الجليدية

المستكشف الجليدي لأقمار المشتري (JUICE) في رحلته الطويلة إلى المشتري. لن يصل المركبة الفضائية إلى “ملك الكواكب” إلا بعد انتهاء هذا العقد.

عند الوصول، ستركز مهمة ESA على “الثلاثة الكبار” من أقمار المشتري الجليدية: أوروبا، جانيميد، وكاليستو. في الواقع، يمتلك المشتري 101 قمرًا معروفًا حتى مارس 2026، لذا أثناء رسم حقل جانيميد المغناطيسي، سيقوم JUICE أيضًا بمراقبة أقمار أخرى.

ورقة حديثة بعنوان “آيو والأقمار الجوفية الصغيرة للمشتري – آفاق لـ JUICE¹”، نُشرت في مجلة Space Science Reviews بواسطة باحثين من المركز الألماني للفضاء (DLR)، تفصل كيف يمكن للمركبة جمع بيانات رصد قيمة عن آيو وأقمار المشتري الأقل شهرة رغم عدم استهدافها مباشرة. توضح الورقة فرص دراسة النشاط البركاني، تغيّر السطح، وبيئات الغبار من خلال التصوير عن بُعد وهندسة المرور.

لفهم سبب أهمية هذه الملاحظات، نحتاج إلى فحص البيئة القاسية للمشتري والأقمار التي سيستكشفها JUICE.

JUICE: توسيع العلم إلى ما وراء أهدافه الأساسية

القوة المهيمنة في النظام الشمسي والمهندس الكوني

يُعتقد أن المشتري هو أول كوكب يتشكل في النظام الشمسي وهو الكوكب الخامس من الشمس. غالبًا ما يُطلق عليه لقب “ملك الكواكب”، وقد تشكل من الغبار والغازات المتبقية من تكوين الشمس.

بقطر يبلغ 43,440.7 ميل (69,911 كيلومتر)، هو أكبر كوكب في النظام الشمسي. في الواقع، يمكن للمشتري أن يحتوي حوالي ألف كوكب أرضي إذا كان مجوفًا. كما أن له أقصر يوم في النظام الشمسي، حيث يستغرق 9.9 ساعات فقط لإكمال دورة واحدة. لكن بسبب دورانه القريب من العمودي، لا يمتلك فصولًا شديدة كما في الكواكب الأخرى.

أما بالنسبة للخطوط المميزة له، فالأحزمة البرتقالية الداكنة تُسمى أحزمة، بينما الأخف تُسمى مناطق، وتتحرك في اتجاهات معاكسة. هذه الخطوط هي سحب باردة، ملونة، وعاصفة من الأمونيا والماء تطفو في غلاف من الهيدروجين والهيليوم.

في الواقع، يتكون المشتري أساسًا من هذه الغازات والسوائل الدوامية، دون سطح حقيقي. ومع ذلك، في عمق الكوكب، يتواجد الهيدروجين في حالة سائلة، مكوّنًا ما يُعَدّ أكبر “محيط” في النظام الشمسي. وعلى نصف الطريق إلى مركزه، يعتقد العلماء أن السائل موصل كهربائيًا بسبب الضغط، وتولّد دورانه السريع والتيارات الكهربائية الداخلية معًا مجالًا مغناطيسيًا قويًا.

هذا المجال المغناطيسي القوي يسرّع الجسيمات المشحونة في محيط المشتري ويخلق إشعاعًا شديدًا يدهّر إلكترونيات المركبات الفضائية بسرعة.

على الرغم من هذا البيئة الإشعاعية القاسية التي تجعل المشتري غير صالح للحياة، قد تدعم بعض أقمارها ظروفًا مناسبة للحياة. يمتلك الكوكب أربعة أقمار كبيرة: آيو، أوروبا، جانيميد، وكاليستو، والمعروفة بأقمار غاليليو، بالإضافة إلى العديد من الأقمار الصغيرة، مكوّنةً ما يشبه نظامًا شمسيًا صغيرًا خاصًا بها.

من بين الأقمار الكبيرة، جانيميد هو الأكبر في النظام الشمسي، أكبر حتى من كوكب عطارد، بينما آيو هو الأكثر نشاطًا بركانيًا. بعض الحفر الصغيرة على كاليستو تشير إلى نشاط سطحي حالي. ثم هناك أوروبا، التي تمتلك محيطًا مائيًا تحت قشرتها الجليدية.

للتحقق من هذه الأسئلة بمزيد من التفصيل، أطلقت ESA مستكشف أقمار المشتري الجليدية (JUICE).

سعي متعدد السنوات لاكتشاف عوالم صالحة للعيش حول المشتري

تم إطلاق العملية الرئيسية الأولى في برنامج رؤى كونية للـ ESA 2015-2025 بنجاح في أبريل 2023 من مركز الفضاء الأوروبي في غويانا الفرنسية.

JUICE هي مركبة فضائية ذات مدار واحد بدون هبوط، لكنها تحمل 10 أدوات علمية، تشمل كاميرات، مستشعرات، رادار، ومقاييس مغناطيسية، لتحليل الأقمار وإمكانيتها لاستضافة الحياة.

لحماية أدوات المركبة من البيئة القاسية للمشتري، تم تزويد JUICE بدرع إشعاعي متقن. كما أنها مزودة بألواح شمسية ضخمة لتوليد الكهرباء لتشغيل المركبة.

نظرًا لبُعد المشتري كثيرًا عن الشمس (أكثر من خمس مرات بُعد الأرض)، تتلقى المركبة إشعاعًا شمسيًا أقل بكثير. لتوليد طاقة كافية، يستخدم العلماء ألواحًا تصل مساحتها إلى 914 قدمًا مربعًا. كل جناح على شكل صليب ويجب أن يعمل في درجات حرارة منخفضة في بيئته ذات الإشعاع العالي.

عند وصول JUICE إلى العملاق الغازي في يوليو 2031، سيستغرق ثلاث سنوات أخرى قبل أن ينتقل إلى مدار جانيميد في ديسمبر 2034.

يجعل ذلك من JUICE خطوة حاسمة نحو تحسين فهمنا لنظام المشتري، الذي يبعد حوالي 750 مليون كيلومتر عن الأرض في المتوسط. بمجرد أن تدخل المدار، ستصبح JUICE ثالث مركبة تدرس المشتري من مدار.

كانت الأولى هي مسبار غاليليو، الذي درس المشتري بين 1995 و2003 ووجد أدلة على وجود محيطات مائية سائلة تحت قشور ثلاثة من أقمارها الأربعة الرئيسية. بالإضافة إلى اكتشاف عواصف في غلاف المشتري قد تكون أكبر من الأرض، وجدت المهمة أن جانيميد يمتلك مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به، مما يجعله القمر الوحيد المعروف بامتلاكه مجالًا مغناطيسيًا.

الثانية كانت جونو، التي تدور حول العملاق الغازي منذ 2016. وجدت هذه المهمة أن طبقة الطقس في غلاف المشتري تمتد إلى ما وراء السحب المرئية وقد تحتوي على نواة من معادن ثقيلة مخففة.

على الرغم من نجاحها الكبير، فإن هذه المهمات كشفت فقط عن قمة جبل الجليد، ولا تزال العديد من الأسئلة حول المشتري وأقماره بدون إجابة.

صُممت JUICE لتوسيع هذه الاكتشافات من خلال استكشاف مباشر للتركيب، التركيب الكيميائي، وصلاحية أقمار المشتري الجليدية للعيش. قامت JUICE بأداء أول مرور أرضي لها في أغسطس 2024.

بعد الوصول، ستقضي المركبة ثلاث سنوات في مدار الكوكب وتقوم بمرور قريب من أقمارها الثلاثة قبل الانتقال إلى مدار جانيميد. بحلول ذلك الوقت، ستكون مهمة أوروبا كليبر التابعة لناسا قد وصلت بالفعل. أُطلقت قبل JUICE بسنة واحدة، وستصل إلى المشتري قبل مهمة ESA بقليل.

على عكس JUICE التي تركز على جانيميد وكاليستو الأقل استكشافًا، ستقوم مركبة أوروبا كليبر بعمق غوصات منتظمة على أوروبا النشطة. ستحلل صلاحية أصغر أقمار غاليليو الأربعة، التي تتميز بسطح مغطى بالجليد مع أدلة قوية على وجود محيط مائي مملح تحت السطح يحتوي على ضعف كمية مياه محيطات الأرض.

ستقوم JUICE أيضًا بمرورين قريبين من أوروبا. ولكن الأهم، ستقوم بـ 21 مرورًا قريبًا من كاليستو، وهو الثاني من حيث الحجم والأبعد بين الأقمار الأربعة الرئيسية للمشتري. ستقترب إلى مسافة 120 ميل من سطحه وستساعد في كشف ما إذا كان كاليستو يمتلك أيضًا محيطًا تحت السطح.

قدمت الملاحظات من التلسكوبات الأرضية وتلسكوب هابل الفضائي أدلة إضافية على وجود محيطات مائية سائلة على جانيميد وأوروبا، وحتى تم اكتشاف بخار ماء في أجوائهما.

بعد إجراء 12 مرورًا قريبًا من جانيميد، ستدخل JUICE مدار جانيميد، الذي يقع بين مداري كاليستو وأوروبا.

الفرصة البعيدة لـ JUICE لمراقبة البركانية العنيفة على آيو

آيو هو قمر بحجم كوكب تم اكتشافه لأول مرة في عام 1610، إلى جانب الأقمار الثلاثة الأخرى، بواسطة جاليليو جاليلي.

من بين أقمار المشتري الأربعة الكبيرة، آيو هو الأقرب إلى الكوكب، وعلى الرغم من كونه الثاني أصغرًا بينها، إلا أنه أكبر قليلًا من قمرنا. من بين جميع الأقمار الطبيعية، يمتلك أقوى جاذبية سطحية.

بينما يتساوى قطره والمسافة إلى “سطح” الكوكب المركزي مع القيم المقابلة لقمر الأرض، فإن سرعته المدارية أسرع بـ 17 مرة وفترة دورانه أقصر بـ 15.5 مرة بسبب جاذبية المشتري الأقوى بكثير. وبسبب أن مستوى مدار آيو يكاد يكون موازًا تمامًا لمستوى استواء المشتري، يتعرض القمر للكسوف الشمسي.

هذه الديناميكيات المدارية القاسية لها عواقب مباشرة على داخل آيو. ما يجعل آيو مثيرًا للاهتمام هو أنه أكثر الأجسام نشاطًا جيولوجيًا في نظامنا الشمسي. هناك أكثر من 400 بركان نشط على آيو يعيد تشكيل سطح القمر باستمرار. يعود هذا النشاط الجيولوجي الشديد إلى التسخين المداري الناتج عن الاحتكاك داخل داخله نتيجة سحب المشتري، أوروبا، وجانيميد.

تطلق هذه البراكين النشطة مواد مغناطيسية في اتجاهين أفقيًا وعموديًا، مما يمنح آيو مظهرًا ملونًا.

على الرغم من هذا النشاط الشديد، لا يُعد آيو هدفًا أساسيًا لمهمة JUICE. ومع ذلك، ستقوم JUICE بمراقبة البراكين عن بُعد، خاصة في المناطق القطبية، التي يصعب مراقبتها من الأرض.

كما أشارت الدراسة الأخيرة، تشمل أهداف مهمة JUICE على آيو تحديد تركيبة سطح القمر، ومراقبة النشاط البركاني والبلازما، إلى جانب الانبعاثات الراديوية من 1 كيلوهرتز إلى 45 ميغاهرتز في بيئته. كما ستراقب آيو بدقة فضائية تبلغ 200 كلم وحلقة البلازما بدقة 2000 كلم.

على الرغم من هذه المسافة، ستستمر المركبة في تتبع أكبر قدر ممكن من المعلومات عن آيو.

لالتقاط هذه الظواهر، تعتمد JUICE على مجموعة من الأدوات المتخصصة. كاميرا JANUS، التي تُعدّ “عين” المهمة وستوفر صورًا متعددة الأطياف عالية الدقة لأقمار المشتري، ستراقب تغيّرات سطح آيو بدقة تتراوح بين 6-12 كلم لكل بكسل. كما ستراقب سحابة الصوديوم على آيو، والهالة، والتفاعلات مع مجال المشتري المغناطيسي.

علاوة على ذلك، ستراقب الكاميرا النقاط الساخنة والعمامات التي قد فاتت مهمات أخرى مثل جونو، التي لاحظت مؤخرًا أكبر انفجار تم تسجيله على سطح آيو. أطلق الانفجار طاقة قدرها 80 تريليون واط.

مؤخرًا، للمرة الأولى، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) اكتشف أيضًا الكبريت في غلاف آيو الجوي، مما يوفر طريقة لتتبع كيفية هروب الغازات البركانية إلى المجال المغناطيسي الضخم للمشتري.

MAJIS، جهاز التصوير الطيفي للأقمار والمشتري، سيُراقب آيو على مقاييس فضائية بين 60-100 كلم/بكسل وسيتمكن من تحديد أنواع مثل SO، غاز SO2، صقيع SO2، S2، NaCl، KCl، أملاح حاملة للحديد، FeS2، سيليكات، أو كبريتات الحديد.

سيفحص جهاز التصوير الطيفي فوق البنفسجي (UVS) التابع لـ JUICE، الذي سيُحلل الإشعاع فوق البنفسجي المنعكس من المشتري وأقماره، أيضًا الهالات والانبعاثات SO2. تم توفير هذا الجهاز من قبل ناسا لمهمة JUICE.

في الوقت نفسه، ستتبع حزمة بيئة الجسيمات (PEP) خزان البلازما حول آيو، وهو حلقة على شكل دونات من الغاز المؤين يُزود به البراكين عبر انبعاثاتها. يحتوي PEP على مستشعرات لتحديد بيئة البلازما للمشتري.

في الواقع، شكل فريق المهمة في ESA لجنة مشتركة مع ناسا لتنسيق ملاحظات خزان البلازما على آيو.

إلى جانب آيو نفسه، توفر JUICE أيضًا فرصة لدراسة الأقمار الداخلية الصغيرة للمشتري. هناك أربعة أقمار جوفية أصغر تُدعى أمالثيا، ثيبي، ميتيس، وأدراستيا داخل مدار آيو. تدور هذه الأقمار الصغيرة في مساحة ضيقة جدًا بين مدار آيو وسحب الكوكب. بسبب صغر حجمها وأشكالها غير الكروية، تُعرف أيضًا بالأقمار الصغرى.

تعيش هذه الأقمار بعمق داخل حزام إشعاع المشتري، وتحمل أسرارًا علمية خاصة بها.

على سبيل المثال، أمالثيا ذات كثافة منخفضة رغم قربها من “ملك الكواكب”. وهذا يشير إلى أن أمالثيا قد تكون مسامية للغاية أو تحتوي على الكثير من جليد الماء.

قد نحصل على فهم أفضل لهذه الألغاز وتركيب هذه الأقمار الصغيرة من خلال صور طيفية مفصلة تلتقطها JUICE.

العديد من أقمار المشتري تقع في الواقع أبعد من الأهداف العلمية لـ JUICE، حيث تدور حول الكوكب خارج مدار كاليستو. لكن أقمار مثل هيمايا، الأكبر من الأقمار غير المنتظمة للمشتري، وكاليكوري قد تحصل على بعض الاهتمام من المهمة. حاليًا، لا يُخطط لأي مرور قريب لهذه الأجسام، باستثناء JXLIV كاليكوري، التي لا تزال قيد الدراسة. ستقترب المركبة إلى مسافة مليون كلم فقط من كاليكوري، وحوالي 450,000 كلم من ثيبي، و400,000 كلم من آيو.

ستقترب مهمة JUICE من المشتري وتدور حول الكوكب لمدة أربع سنوات من يناير 2031 حتى أواخر 2034. بفضل قربها من أقمار جوفية، ومنظور المشاهدة الفريد، ووقت الملاحظة، سيقول الدراسة إن “JUICE سيتولى دورًا رئيسيًا في أوائل الثلاثينات من القرن الحادي والعشرين لمراقبة آيو، الأقمار الداخلية الصغيرة للمشتري، والأقمار غير المنتظمة للمشتري”، مضيفةً “من المرجح أن يظل مجموعة البيانات المتوقعة فريدة لفترة طويلة قادمة.”

الاستثمار في استكشاف الفضاء

على الرغم من أن JUICE تقودها ESA وتُصنع أساسًا بواسطة إيرباص، فقد ساهمت ناسا والمؤسسات الأمريكية في توفير أدوات وأنظمة فرعية رئيسية، بما في ذلك إلكترونيات الرادار، مكونات الأجهزة، وجهاز الطيف فوق البنفسجي (UVS).

للمستثمرين الذين يبحثون عن تعرض لاستكشاف الفضاء، شركة نورثروب غرامان كورب(NOC ) تبرز لتعمقها في أنظمة الأقمار الصناعية، المكونات المتقدمة، وتكنولوجيات الحمولة العلمية. خبرتها في المستشعرات، الإلكترونيات، وبنية الفضاء العميق تجعلها لاعبًا رئيسيًا في جهود الاستكشاف بين الكواكب.

نورثروب غرامان كانت في الواقع المتعهد الرئيسي لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) التابع لناسا، حيث قادت التصميم، البناء، وتكامل المرصد.

تعمل الشركة العالمية لتقنيات الفضاء والدفاع عبر عدة قطاعات رئيسية، بما في ذلك أنظمة الطيران، أنظمة الفضاء، أنظمة المهمات، وأنظمة الدفاع.

يعكس هذا الموقع السوقي، أن أسهم NOC حققت عوائد قوية على مدار العقدين الماضيين. حتى وقت كتابة هذا المقال، يتداول سهم NOC بسعر 680 دولارًا، بارتفاع 20٪ منذ بداية العام و38٪ خلال العام الماضي.

من منظور مالي، قدمت الشركة أيضًا أداءً قويًا. تمتلك نورثروب غرامان قيمة سوقية تبلغ 96.5 مليار دولار، وتبلغ ربحية السهم (EPS) (TTM) 29.08، ونسبة السعر إلى الأرباح (P/E) (TTM) 23.38. وتدفع عائد توزيعات بنسبة 1.36٪.

فيما يتعلق بموقعها المالي، أبلغت الشركة عن زيادة بنسبة 10٪ في مبيعات الربع الرابع من 2025 لتصل إلى 11.7 مليار دولار. بلغت مبيعات العام 42 مليار دولار، بارتفاع 2٪. وفي الوقت نفسه، بلغ صافي الأرباح 1.4 مليار دولار، أي 9.99 دولارًا للسهم المخفف للربع الرابع 2025، و4.2 مليار دولار، أي 29.08 دولارًا للسهم المخفف للعام الكامل.

“حققنا نتائج متميزة في عام 2025 من خلال أداء قوي وتركيز دقيق على أعلى أولويات عملائنا وأصحاب المصلحة. استثماراتنا استباقية لتلبية متطلبات عملائنا وقدرتنا على تقديم تقنيات متميزة بسرعة وعلى نطاق واسع تضعنا في موقع جيد للاستمرار في تلبية احتياجات أمتنا وشركائنا حول العالم.”

– CEO Kathy Warden

وصل التدفق النقدي التشغيلي إلى 4.8 مليار دولار العام الماضي، مع تدفق نقدي حر يبلغ 3.3 مليار دولار. ارتفع حجم الطلب المتراكم إلى رقم قياسي قدره 95.7 مليار دولار، وهو ما قالته واردن إنه “يدعم توقعاتنا لعام 2026 بنمو مبيعات متوسط أحادي الرقم، ونحن واثقون من قدرتنا على تقديم أداء قوي مستمر.”

أحدث أخبار وتطورات سهم شركة نورثروب غرامان (NOC)

الخلاصة

تمثل مهمة JUICE أكثر محاولات البشرية مباشرة للإجابة على سؤال أساسي: هل نحن وحدنا؟ بحلول منتصف الثلاثينات من القرن الحالي، عندما تدخل JUICE مدار جانيميد، قد نحصل على إجابات حاسمة حول المحيطات تحت السطحية على عدة أقمار، واحتياطيات هائلة من الماء السائل، والظروف الكيميائية اللازمة للحياة الميكروبية. البيانات التي تعيدها JUICE لن تعيد تشكيل فهمنا للأنظمة الكوكبية فحسب، بل قد تعيد تعريف ما نعتبره مساحة صالحة للعيش في الكون.

انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل خمسة أماكن قد توجد فيها حياة غريبة في النظام الشمسي.

المراجع

^{1. Denk, T., Williams, D.A., Tosi, F., Bell III, J.F., Mottola, S., de Pater, I., Lainey, V., Molyneux, P., Matz, K.-D., Hartogh, P., Lopes, R.M., Solomonidou, A., Thomas, P.C., Huybrighs, H.L.F., Gurvits, L.I., Mura, A., Retherford, K.D., Rezac, L., Roatsch, T., Roth, L., Haslebacher, N., Tubiana, C., Lucchetti, A., Langevin, Y., Poulet, F., Lellouch, E., Tsuchiya, F., Vallat, C., Van Hoolst, T., Vorburger, A., Wurz, P., D’Aversa, E., Gladstone, R., Greathouse, T., Schneider, N., Zambon, F., Altobelli, N., Palumbo, P., Portyankina, G., Aharonson, O., Bruzzone, L., Carter, J., Cecconi, B., Cooper, N., Costa Sitjà, M., Escalante López, A., Futaana, Y., Mazzotta Epifani, E., Migliorini, A., Moore, W.B., Moreno, R., Murray, C., Penasa, L., Piccioni, G., Schmidt, J., Wahlund, J.-E. & Witasse, O. آيو والأقمار الجوفية الصغيرة للمشتري – آفاق لـ JUICE. Space Science Reviews 222, 27 (2026). https://doi.org/10.1007/s11214-025-01263-6}