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伽倪墨得斯和卡利斯托是木星所谓的伽利略卫星中最大的两颗，这四颗巨行星的卫星是400年前，在1610年1月，由意大利天文学家伽利略·伽利莱发现的。伽倪墨得斯是太阳系中最大的卫星，甚至比水星还大，它拥有自己的磁场，并且带有过去构造活动的痕迹。但是卡利斯托，大小大致相等，岩石和冰的组成也相似，既没有磁场，也没有明显的构造历史——这两颗卫星的地质历史进程截然不同。
可以说，伽倪墨得斯似乎更“进化”——它的组成部分似乎比卡利斯托分化得更彻底。具体来说，它的大部分岩石和金属已经迁移到地核，而这些成分在卡利斯托中分布更广泛，导致卡利斯托的地核似乎更小。
多年来，人们一直在争论可能导致伽倪墨得斯分化而没有完全影响其姊妹卫星的环境因素。一种观点认为，伽倪墨得斯的轨道历史包括一个阶段，在此阶段，这颗卫星经历了强大的引力潮汐，潮汐加热了冰冷的星体，并使岩石和金属在其中心聚结。
在一篇周日在线发表于《自然-地球科学》杂志的论文中，位于科罗拉多州博尔德市的西南研究院的行星科学家艾米·巴尔和罗宾·卡纳普提出了另一种情景：彗星撞击产生的热量，在卫星形成后的数亿年中，彗星撞击应该非常频繁，彗星撞击可能释放了构成伽倪墨得斯地核的物质。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）卡利斯托的轨道离木星远得多，因此受到的彗星轰击较少，这些彗星被这颗巨行星的巨大引力拉近木星。
巴尔解释说，每次彗星撞击冰冷的卫星时，卫星表面的一部分都会因撞击的热量而融化；混合在其中的较重金属和岩石成分会沉入熔池的底部。随着足够的撞击提供充分的融化，下沉岩石的引力势能以热量的形式释放出来，产生更多的融化，岩石和冰的分离变得自我维持，这个过程被称为“失控分化”。
在太阳系大约38亿年前的强烈撞击时期，即所谓的后期重轰炸期，大量的彗星物质会在木星和外层气态巨行星周围飞舞。巴尔和卡纳普估计，伽倪墨得斯靠近木星，后者充当某种引力汇，导致伽倪墨得斯经历的撞击是卡利斯托的两倍，而且速度也更高。“伽倪墨得斯在后期重轰炸期获得的能量是卡利斯托的3.5倍，”巴尔说。巴尔和卡纳普意识到，这种能量差异可以解释伽倪墨得斯更完整的分化状态——所谓的伽倪墨得斯-卡利斯托二分性。
根据他们的计算，彗星源种群的广泛起始条件可能导致伽倪墨得斯的完全分化，但不足以在卡利斯托发生失控分化。重要的是，所谓的尼斯模型描述的碎片盘，这是一个流行的太阳系演化动力学模拟模型，可以实现这一目标。“存在着大量的星子盘质量范围，可以导致二分性的形成，”巴尔说，并指出先前关于伽倪墨得斯和卡利斯托不同历史的假设需要对参数进行微调，或者仅适用于非常狭窄的环境。“这与已经了解到的关于外太阳系动力学塑造的知识相符，并且适用于广泛的参数，”她说。
圣路易斯华盛顿大学的行星科学家威廉·麦金农指出，近年来的研究使一种竞争性的二分性解释变得复杂化，该解释认为，木星卫星轨道演化过程中的潮汐加热足以融化伽倪墨得斯并使其分化。事实上，一些研究表明，伽倪墨得斯有很强的动力学偏好，倾向于快速稳定地进入其目前的轨道共振状态，与木卫一和木卫二共振。“如果这是真的，那么伽倪墨得斯就没有后来的特殊时间进行潮汐加热了，”麦金农说。他补充说，巴尔和卡纳普的模型与卫星轨道最初的发展相吻合，这使得它很有吸引力。
麦金农说，新的假设是“一个完全合理的解释”。“他们已经表明，强烈的后期重轰炸的影响可能是答案。”