گانیمد و کالیستو، دو قمر بزرگ مشتری اندازه یکسانی دارند و از ترکیب مشابهی از یخ و سنگ تشکیل شده‌اند، اما داده‌های به دست آمده از فضاپیماهای گالیله و ویجر نشان می‌دهد که ظاهرا آنها در سطح و درون با یکدیگر متفاوت هستند.
بر اساس تحقیق دانشمندان در موسسه تحقیقاتی جنوب غرب سن آنتونیوی تگزاس، تفاوت در تعداد و سرعت برخورد دنباله‌دارها با این دو قمر در حدود 3.8 میلیارد سال پیش، می‌تواند تفاوت‌های وسیع در سطوح و لایه‌های داخلی آنها را توضیح دهد.
«امی بار» و «رابین کانوپ»، از مرکز علمی پژوهشی سیارات، مدلی از ذوب شدن ناشی از برخورد دنباله‌دارها و شکل‌گیری هسته سنگی را برای نشان دادن مسیرهای تکامل گانیمد و کالیستو که حدود 3.8 میلیارد سال پیش، در طول آخرین بمباران سنگین از یکدیگر دور شدند (مرحله‌ای در تاریخ قمرها که برخوردهای بزگ در آن حکم‌فرما هستند)، خلق کرده‌اند.
بار می‌گوید:" برخوردها در طی این دوره گانیمد را چنان کامل و عمیق ذوب کرده است که حرارت نمی‌توانست به سرعت از بین برود. تمام سنگ‌های گانمید به سمت مرکز آن فرو رفتند، درست مثل وقتی که خرده شکلات‌ها به سمت پایین جعبه بستنی آب شده فرو می‌روند. کالیستو برخوردهای کمتری، با سرعت‌های اولیه پایین‌تر دریافت کرد و از ذوب شدن کامل آن جلوگیری به عمل آمد."
برش‌های مقطعی از لایه‌های داخلی گانیمد و کالیستو بعد از برخوردهای بسیار توسط ذرات سیاره‌ای درطول آخرین بمباران سنگین را نشان می‌دهد. رنگ‌ها بیانگر چگالی هستند. رنگ مشکی نشان‌دهنده هسته سنگی، رنگ آبی نشان‌دهنده مخلوط سنگ و یخ و رنگ سفید نشان‌دهنده یخ است.
در مدل بار و کانوپ، جاذبه قوی مشتری دنباله‌دارهای برخورد کننده را به سوی گانیمد و کالیستو جذب می‌کند. هر برخورد با سطح سنگی-یخی کالیستو و گانیمد گودالی از آب به وجود می‌آورد که به سنگ‌ها در گودال ذوب شده اجازه می‌دهد تا به سمت مرکز قمر فرو بروند. گانیمد به مشتری نزدیک‌تر است بنابراین دو برابر دنباله‌دارهای یخی کالیستو ضربه می‌خورد و دنباله‌دارهایی که به گانیمد برخورد می‌کنند از متوسط سرعت اولیه بالاتری برخوردارند. این مدل‌سازی نشان می‌دهد که شکل‌گیری هسته در طول آخرین بمباران سنگین شروع شده و در گانیمد از لحاظ انرژی خودکفا شده، اما در کالیستو نه.
این تحقیق افق‌های جدیدی بر "دو گانگی کالیستو و گانیمد" می‌گشاید. این موضوع یک مشکل کلاسیک در سیاره‌شناسی تطبیقی است، که به دنبال توضیح این است که چرا بعضی از اجرام منظومه شمسی با خصوصیات حجمی مشابه، تفاوت‌های ظاهری اساسی دارند. به ویژه این تحقیق تکامل قمرهای مشتری را به حرکت مداری سیارات بیرونی و تاریخ بمباران ماه ارتباط می‌دهد.
بار می‌گوید:" همانند ماه و زهره، گانیمد و کالیستو دوقلو هستند و درک این که آنها چگونه مشابه هم متولد شده‌اند ولی بسیار متفاوت رشد کرده‌اند برای سیاره‌شناسان بسیار جالب و مهیج است. تحقیق ما نشان می‌دهد که گانیمد و کالیستو اثر انگشت تکامل اولیه منظومه شمسی را ثبت کردند که بسیار پرهیجان و غیر قابل پیش‌بینی است."
ماهنامه نجوم
