木(mu)衛(wei)三（蓋尼米得，Ganymede，Γανυμ?δη?）是(shi)圍繞木(mu)星運轉(zhuan)(zhuan)的(de)一顆(ke)衛(wei)星，公轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期約為7天。按距離木(mu)星從近到遠(yuan)排(pai)序，在木(mu)星的(de)所有衛(wei)星中排(pai)第(di)七，在伽(jia)利(li)略衛(wei)星中排(pai)第(di)三。它(ta)與木(mu)衛(wei)二及木(mu)衛(wei)一保持著1:2:4的(de)軌道共(gong)振關系。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)中最大的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。直徑(jing)大于(yu)(yu)(yu)水星(xing)(xing)，質量約為(wei)水星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三主要由硅酸鹽巖(yan)石和冰(bing)體(ti)構成，星(xing)(xing)體(ti)分層明(ming)顯，擁有(you)(you)一(yi)個富鐵的(de)(de)(de)(de)、流(liu)動(dong)性的(de)(de)(de)(de)內核(he)。體(ti)積大于(yu)(yu)(yu)水星(xing)(xing)，是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)中已知的(de)(de)(de)(de)唯一(yi)擁有(you)(you)磁(ci)圈的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三最先并非(fei)伽(jia)利(li)略(lve)(lve)所(suo)發(fa)(fa)現。在公元(yuan)前(qian)400年(nian)(nian)到公元(yuan)前(qian)360年(nian)(nian)之間（最有(you)(you)可能的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)在公元(yuan)前(qian)364年(nian)(nian)夏天(tian)）依據《唐開元(yuan)占經》引錄甘(gan)德(de)論及木(mu)(mu)星(xing)(xing)時所(suo)說的(de)(de)(de)(de)話：“若有(you)(you)小赤星(xing)(xing)附(fu)于(yu)(yu)(yu)其側”，著名(ming)天(tian)文學(xue)史家(jia)席澤宗先生指出：甘(gan)德(de)在公元(yuan)前(qian)4世紀中葉就(jiu)觀測(ce)(ce)到了(le)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)最后的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二。而對于(yu)(yu)(yu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現，近代是(shi)(shi)在17世紀初望遠(yuan)鏡發(fa)(fa)明(ming)之后，由意大利(li)大科(ke)學(xue)家(jia)伽(jia)利(li)略(lve)(lve)（Galilei）于(yu)(yu)(yu)1610年(nian)(nian)用它觀測(ce)(ce)木(mu)(mu)星(xing)(xing)時才發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)(de)。甘(gan)德(de)早伽(jia)利(li)略(lve)(lve)近兩(liang)千(qian)年(nian)(nian)，而且在沒有(you)(you)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)條件，僅憑肉眼就(jiu)發(fa)(fa)現了(le)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，這(zhe)真是(shi)(shi)一(yi)個奇(qi)跡。而后，天(tian)文學(xue)家(jia)西門·馬(ma)里烏斯(si)以(yi)希臘神話中宙斯(si)的(de)(de)(de)(de)愛人伽(jia)倪墨(mo)得斯(si)為(wei)之命名(ming)。旅(lv)行者號航天(tian)器(qi)精確(que)地測(ce)(ce)量了(le)該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)大小，伽(jia)利(li)略(lve)(lve)號探(tan)測(ce)(ce)器(qi)則發(fa)(fa)現了(le)它地下海洋和磁(ci)場。
2015年(nian)3月12日，美(mei)國國家航空航天局宣布，太陽(yang)系最(zui)大(da)衛星木(mu)衛三的冰蓋下有一片咸水海洋，液態水含(han)量超過(guo)地球。
在公元前400年(nian)到公元前360年(nian)之間（最有可能(neng)的是(shi)在公元前364年(nian)夏(xia)天），中國戰國時(shi)期的甘德(de)就已經發(fa)現(xian)了木衛三，比伽利(li)略早(zao)了2000多(duo)年(nian)。
1610年1月11日，伽利略(lve)(lve)·伽利萊(lai)觀測到三(san)顆靠近木(mu)星的(de)星體；第二天晚(wan)上，他(ta)注意到這(zhe)三(san)顆星體發(fa)生(sheng)了位移接著他(ta)又發(fa)現了第四顆星體，即(ji)后來的(de)木(mu)衛(wei)三(san)。至1610年1月15日晚(wan)，伽利略(lve)(lve)確定這(zhe)些星體是(shi)圍繞木(mu)星運行(xing)的(de)。他(ta)聲(sheng)稱有(you)權為(wei)(wei)這(zhe)些衛(wei)星命名(ming)，并曾(ceng)考慮過“科斯米安衛(wei)星”（Cosmian Stars）的(de)名(ming)字，但最終將之命名(ming)為(wei)(wei)“美第奇衛(wei)星”(Medicean Stars)。
法國天文學家尼古拉(la)斯·克勞迪·法布里·德·佩瑞斯特(te)(te)(te)(te)建(jian)議為(wei)美(mei)第奇衛(wei)(wei)(wei)星(xing)家族的(de)各顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)分(fen)別(bie)命名(ming)(ming)，但是其建(jian)議未被(bei)(bei)采納(na)。原本宣稱(cheng)其最初發現(xian)伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)的(de)西門·馬里烏斯曾試圖將這幾顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)命名(ming)(ming)為(wei)“朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)的(de)薩(sa)圖爾努斯”（Saturn of Jupiter）、“朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)的(de)朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)”（Jupiter of Jupiter，即(ji)指木衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)）、“朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)的(de)維納(na)斯”（Venus of Jupiter）和(he)“朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)的(de)墨丘(qiu)利”（Mercury of Jupiter）但也(ye)從未被(bei)(bei)采用(yong)后(hou)(hou)來有(you)建(jian)議以希(xi)臘神話中(zhong)神的(de)斟酒者、宙(zhou)斯的(de)愛人蓋(gai)尼米(mi)得(de)為(wei)之命名(ming)(ming)。這種(zhong)命名(ming)(ming)法在相當長(chang)的(de)時(shi)期(qi)內并沒有(you)被(bei)(bei)普遍接受，直至20世紀中(zhong)期(qi)才(cai)得(de)到普遍使用(yong)在早期(qi)的(de)天文學文獻(xian)中(zhong)，該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)均以羅(luo)馬數字(zi)作(zuo)為(wei)指代(dai)（該體系由伽(jia)利略(lve)提(ti)出）即(ji)被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)木衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)（Jupiter III ）或“朱庇(bi)特(te)(te)(te)(te)的(de)第三(san)(san)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)”（third satellite of Jupiter）。后(hou)(hou)來隨(sui)著土(tu)星(xing)的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)群的(de)發現(xian)，基于開普勒和(he)馬里烏斯建(jian)議的(de)命名(ming)(ming)系統(tong)開始被(bei)(bei)用(yong)于指稱(cheng)木星(xing)的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)。木衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)是伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)中(zhong)唯(wei)一一顆(ke)以男性(xing)人物(wu)名(ming)(ming)字(zi)命名(ming)(ming)的(de)。
軌道參數：
所屬行星：木星
平均半(ban)徑：1,070,400km（0.007155 AU）
離心(xin)率(lv)：0.003
近拱點：1,069,200km（0.007147 AU）
遠(yuan)拱點：1,071,600km（0.007163 AU）
公轉周期：6天（0.012599年）
公轉速度：平(ping)均10.880km/s
軌道(dao)傾角：2.21（黃道(dao)夾角）0.20（木星赤(chi)道(dao)夾角）
物理性質：
平均半徑(jing)：2,631.2km（地球(qiu)的(de)0.413倍）
表面積：87.000,000平方千米（地球的0.12倍）
體積：7.6×101?（地球的0.0705倍））
質量：1.4819×1023（地球的0.025倍）
平均密度：4g/cm
表面引力(li)：1.428m/s
逃逸速度：3km/s
自轉周期：7天
轉軸傾(qing)角(jiao)：0-0.33
反照率：0.43±0.02
表面溫度：最(zui)高122K 平均99K 最(zui)低(di)：22k
視星等∶5（oppositition）
大氣壓：極小
大氣成份(fen)：氧氣，原子氧，臭氧
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)是(shi)太陽系中(zhong)已知的(de)(de)(de)唯一一顆擁(yong)(yong)有磁圈的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)，其(qi)(qi)磁圈可(ke)能(neng)是(shi)由富鐵的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)內核的(de)(de)(de)對流(liu)運動(dong)所產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)。其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)少量磁圈與木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)更為龐大的(de)(de)(de)磁場(chang)相交(jiao)迭，從而(er)產(chan)(chan)生了向外擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)場(chang)線(xian)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)擁(yong)(yong)有一層(ceng)稀薄(bo)的(de)(de)(de)含(han)氧(yang)大氣(qi)層(ceng)其(qi)(qi)中(zhong)含(han)有原(yuan)(yuan)子氧(yang)，氧(yang)氣(qi)和臭氧(yang)，同(tong)時原(yuan)(yuan)子氫(qing)也(ye)是(shi)大氣(qi)的(de)(de)(de)構(gou)(gou)成(cheng)成(cheng)分之(zhi)一而(er)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)上是(shi)否擁(yong)(yong)有電離層(ceng)還尚未確定。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)主要由硅酸鹽(yan)巖石和冰(bing)體(ti)(ti)構(gou)(gou)成(cheng)星(xing)體(ti)(ti)分層(ceng)明顯，擁(yong)(yong)有一個富鐵的(de)(de)(de)、流(liu)動(dong)性的(de)(de)(de)內核。科學(xue)家推測在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)表面(mian)之(zhi)下200千米處存(cun)在(zai)一個被夾(jia)在(zai)兩層(ceng)冰(bing)體(ti)(ti)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)咸水海(hai)洋。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)表面(mian)存(cun)在(zai)兩種主要地形：其(qi)(qi)中(zhong)較暗的(de)(de)(de)地區(qu)約占星(xing)體(ti)(ti)總面(mian)積的(de)(de)(de)三(san)(san)(san)分之(zhi)一其(qi)(qi)間(jian)密布(bu)著撞(zhuang)擊坑，地質年(nian)齡(ling)估計有40億年(nian)之(zhi)久；其(qi)(qi)余(yu)地區(qu)較為明亮縱橫交(jiao)錯著大量的(de)(de)(de)槽(cao)溝和山脊，其(qi)(qi)地質年(nian)齡(ling)較前者稍小。明亮地區(qu)的(de)(de)(de)破(po)碎地質構(gou)(gou)造(zao)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生原(yuan)(yuan)因至今(jin)仍是(shi)一個謎，有可(ke)能(neng)是(shi)潮汐熱所導(dao)致的(de)(de)(de)構(gou)(gou)造(zao)活動(dong)造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)。
木衛(wei)三是(shi)太(tai)陽系中(zhong)已知的唯一擁有(you)磁圈的衛(wei)星(xing)。它擁有(you)一層(ceng)稀(xi)薄的含氧(yang)(yang)大氣(qi)層(ceng)，其中(zhong)含有(you)原子(zi)氧(yang)(yang)，氧(yang)(yang)氣(qi)和臭(chou)氧(yang)(yang)。而木衛(wei)三上是(shi)否擁有(you)電離(li)層(ceng)還(huan)尚未確定。
木(mu)衛(wei)三內(nei)部結(jie)構木(mu)衛(wei)三的平均密度為1.936g/cm3，表明它是(shi)由近乎(hu)等(deng)量的巖石(shi)和水構成(cheng)的，后(hou)者(zhe)主要以冰(bing)體(ti)形式存在冰(bing)體(ti)的質(zhi)量占衛(wei)星總(zong)質(zhi)量的46-50%，
比之木衛四稍低。此外(wai)可能還存在(zai)某些不(bu)穩定(ding)的(de)(de)冰體，如(ru)氨(an)的(de)(de)冰體。木衛三巖石(shi)的(de)(de)確切構成還不(bu)為人知(zhi)，但是很可能接近(jin)于L型(xing)或LL型(xing)普(pu)通球粒隕(yun)石(shi)，這(zhe)兩類隕(yun)石(shi)較(jiao)之H球粒隕(yun)石(shi)，所(suo)含的(de)(de)全鐵和金屬鐵較(jiao)少(shao)，而(er)(er)鐵氧(yang)化物較(jiao)多在(zai)木衛三上，以質量(liang)計(ji)，鐵和硅的(de)(de)豐度比為1.05-1.27，而(er)(er)在(zai)太陽中，則為1.8。
木衛(wei)三(san)表(biao)面的(de)反照率(lv)約(yue)為0.43。冰(bing)體水廣泛存在(zai)于其表(biao)面，比重(zhong)達(da)到(dao)50-90%，高(gao)出整(zheng)體比重(zhong)許多(duo)。利用近紅外光(guang)譜(pu)學，科(ke)學家們在(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微(wei)米波長段(duan)發現(xian)了(le)強烈的(de)冰(bing)體水的(de)吸(xi)附帶。明亮(liang)地(di)帶的(de)槽溝構造可能含有較(jiao)多(duo)的(de)冰(bing)體，故顯得較(jiao)為明亮(liang)。除了(le)水外，對伽利略號(hao)(hao)和地(di)基觀測(ce)站拍(pai)攝的(de)高(gao)分(fen)辨率(lv)近紅外光(guang)譜(pu)和紫外線光(guang)譜(pu)結果的(de)分(fen)析(xi)也顯示了(le)其他物(wu)(wu)(wu)質的(de)存在(zai)，包(bao)括二(er)氧化(hua)碳、二(er)氧化(hua)硫，也可能還包(bao)括氰、硫酸氫鹽(yan)和多(duo)種有機化(hua)合物(wu)(wu)(wu)。此外伽利略號(hao)(hao)還在(zai)木衛(wei)三(san)表(biao)面發現(xian)了(le)硫酸鎂、硫酸鈉等物(wu)(wu)(wu)質這些鹽(yan)類物(wu)(wu)(wu)質可能來自于地(di)表(biao)之下的(de)海洋
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)表面是不對稱的(de)(de)(de)：其同(tong)軌(gui)道方向的(de)(de)(de)一(yi)面要亮(liang)于逆軌(gui)道方向的(de)(de)(de)一(yi)面。這種(zhong)狀況(kuang)(kuang)類似于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二(er)，而(er)(er)和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)狀況(kuang)(kuang)正好相反。此外(wai)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)同(tong)軌(gui)道方向一(yi)面似乎富(fu)含二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫。而(er)(er)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳在(zai)兩個(ge)半球的(de)(de)(de)分布則相對均勻盡管在(zai)極地地區并(bing)未(wei)觀(guan)測到它(ta)的(de)(de)(de)存在(zai)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)上的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑（除了一(yi)個(ge)之外(wai)）并(bing)不富(fu)含二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳，這點也與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四不同(tong)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳可(ke)能(neng)在(zai)過去的(de)(de)(de)一(yi)段時期(qi)已經被消耗殆(dai)盡了。
木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)地(di)層結(jie)構(gou)已(yi)經充分(fen)分(fen)化，它含有(you)(you)一個由(you)硫化亞鐵(tie)和(he)(he)鐵(tie)構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)內核、由(you)硅(gui)酸鹽構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)內層地(di)涵和(he)(he)由(you)冰體構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)外層地(di)涵。這種結(jie)構(gou)得到(dao)了由(you)伽(jia)利(li)略號在(zai)數次飛掠中所(suo)測(ce)定的(de)(de)(de)木(mu)衛三(san)本身較低的(de)(de)(de)無(wu)量(liang)綱轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)——數值(zhi)為(wei)0.3105± 0.0028——的(de)(de)(de)支持事實上木(mu)衛三(san)是太陽系(xi)中轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)最(zui)小的(de)(de)(de)固(gu)態天(tian)體。伽(jia)利(li)略號探測(ce)到(dao)的(de)(de)(de)木(mu)衛三(san)本身固(gu)有(you)(you)的(de)(de)(de)磁(ci)場則與其(qi)富鐵(tie)的(de)(de)(de)、流動(dong)的(de)(de)(de)內核有(you)(you)關。擁有(you)(you)高電導率的(de)(de)(de)液(ye)態鐵(tie)的(de)(de)(de)對流是產(chan)生磁(ci)場的(de)(de)(de)最(zui)合理模式。
木衛三(san)內(nei)部(bu)不(bu)同(tong)層次的(de)厚(hou)度取決于硅(gui)酸鹽(yan)的(de)構(gou)成成分(fen)（其(qi)(qi)(qi)中部(bu)分(fen)為橄欖(lan)石(shi)和輝(hui)石(shi)）以及內(nei)核(he)(he)中硫元素的(de)數量。最可能的(de)情(qing)況是其(qi)(qi)(qi)內(nei)核(he)(he)半徑(jing)達到700-900千米，外層冰質(zhi)地(di)涵(han)(han)厚(hou)度達800-1000千米，其(qi)(qi)(qi)余部(bu)分(fen)則(ze)為硅(gui)酸鹽(yan)質(zhi)地(di)涵(han)(han)。內(nei)核(he)(he)的(de)密(mi)度達到了5.5–6g/cm3，硅(gui)酸鹽(yan)質(zhi)地(di)涵(han)(han)的(de)密(mi)度為3.4–3.6g/cm3。與(yu)地(di)球(qiu)內(nei)核(he)(he)結構(gou)類似，某些產生磁場(chang)的(de)模型要求在鐵(tie)-硫化亞鐵(tie)液態內(nei)核(he)(he)之中還存(cun)在著一個純鐵(tie)構(gou)成的(de)固態內(nei)核(he)(he)。若是這種類型的(de)內(nei)核(he)(he)，則(ze)其(qi)(qi)(qi)半徑(jing)最大可能為500千米。木衛三(san)內(nei)核(he)(he)的(de)溫度可能高達1500-1700K，壓力高達100千巴（100億帕(pa)）。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)據探測含(han)有(you)太陽系最多(duo)的(de)液態水(shui)。哈勃望(wang)遠鏡(jing)通過分(fen)析木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)極光光譜，估算出其海(hai)洋(yang)(yang)深達400千米。還有(you)科學(xue)家懷疑，這可能(neng)(neng)只是木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)海(hai)洋(yang)(yang)的(de)一小(xiao)部分(fen)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)可能(neng)(neng)擁(yong)有(you)三(san)(san)(san)個海(hai)洋(yang)(yang)，三(san)(san)(san)個海(hai)洋(yang)(yang)層層疊加(jia)，每層都(dou)有(you)400千米的(de)深度(du)，并(bing)由高壓冰層分(fen)隔開(kai)，最下面的(de)一層海(hai)洋(yang)(yang)可能(neng)(neng)直(zhi)接(jie)接(jie)觸到木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)巖石內核。所以(yi)(yi)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)海(hai)洋(yang)(yang)深度(du)可能(neng)(neng)超過1000公里，蘊含(han)著超過150億立方(fang)千米的(de)巨(ju)大水(shui)體，含(han)水(shui)量(liang)是地球(qiu)水(shui)量(liang)的(de)30倍以(yi)(yi)上。
木衛三(san)(san)的(de)表面(mian)主要存在兩種類型(xing)的(de)地形：一種是(shi)(shi)非常古(gu)老(lao)的(de)、密布撞擊坑(keng)的(de)暗區，另一種是(shi)(shi)較之前者(zhe)稍微(wei)年輕（但是(shi)(shi)地質年齡依(yi)舊(jiu)十分古(gu)老(lao)）、遍布大量槽溝(gou)和山脊的(de)明區。暗區的(de)面(mian)積(ji)約占球體總面(mian)積(ji)的(de)三(san)(san)分之一，其間含有(you)(you)粘土和有(you)(you)機物質，這可(ke)能是(shi)(shi)由(you)撞擊木衛三(san)(san)的(de)隕石帶來的(de)。
而(er)(er)產生(sheng)(sheng)槽溝地(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)機制則(ze)仍(reng)然是行(xing)星科(ke)學中的(de)(de)(de)(de)一(yi)大(da)難題。現今(jin)的(de)(de)(de)(de)觀點認為(wei)槽溝地(di)形(xing)(xing)從本質上(shang)說(shuo)主要是由構造活(huo)(huo)動形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)；而(er)(er)如果(guo)冰火(huo)山(shan)在其中起(qi)了(le)(le)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)話那也只是次要的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。為(wei)了(le)(le)引(yin)起(qi)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)構造活(huo)(huo)動，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)巖(yan)石圈必須(xu)被施加足夠(gou)強大(da)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)，而(er)(er)造成(cheng)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)力(li)量(liang)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)與過去曾經發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)作用(yong)有(you)關——這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)作用(yong)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)在木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)處于不穩定的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)共振狀態時(shi)發生(sheng)(sheng)引(yin)力(li)潮(chao)汐對冰體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)撓(nao)曲作用(yong)會加熱(re)(re)(re)星體(ti)(ti)(ti)內部(bu)，給(gei)巖(yan)石圈施加壓(ya)(ya)力(li)，并進(jin)一(yi)步導致(zhi)裂縫(feng)、地(di)壘和地(di)塹(qian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)，這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)地(di)形(xing)(xing)取代了(le)(le)占(zhan)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)表面積70%的(de)(de)(de)(de)古老暗區。槽溝地(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)還與早(zao)期內核的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)過程及其后(hou)星體(ti)(ti)(ti)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)作用(yong)有(you)關，它們引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)相變和熱(re)(re)(re)脹(zhang)(zhang)冷縮(suo)作用(yong)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)導致(zhi)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)發生(sheng)(sheng)了(le)(le)微度(du)(du)膨脹(zhang)(zhang)，幅度(du)(du)為(wei)1-6%。隨著星體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步發育(yu)，熱(re)(re)(re)水噴流被從內核擠壓(ya)(ya)至星體(ti)(ti)(ti)表面，導致(zhi)巖(yan)石圈的(de)(de)(de)(de)構造變形(xing)(xing)。星體(ti)(ti)(ti)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)放(fang)射(she)性衰(shuai)變產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)是最可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)源，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)地(di)下海洋的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)就(jiu)有(you)賴于它。通過研(yan)究(jiu)模型人們發現，如果(guo)過去木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)離(li)心(xin)率值較現今(jin)高(gao)很多(duo)（事實上(shang)也可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)如此），那么(me)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)就(jiu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)取放(fang)射(she)性衰(shuai)變熱(re)(re)(re)源而(er)(er)代之，成(cheng)為(wei)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)最主要的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)源。
在(zai)兩種(zhong)地(di)(di)(di)(di)(di)形中均可見(jian)到(dao)，但是(shi)在(zai)暗(an)區中分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)更為(wei)密(mi)集：這(zhe)一(yi)(yi)區域遭(zao)遇(yu)過(guo)大(da)規(gui)模的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隕(yun)石轟擊(ji)(ji)，因(yin)而撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)呈(cheng)飽和(he)(he)狀態(tai)。較(jiao)為(wei)明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)槽(cao)溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)形區分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)則較(jiao)少，在(zai)這(zhe)里由(you)于(yu)構(gou)造變形而發(fa)育起(qi)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)形成為(wei)了主要(yao)地(di)(di)(di)(di)(di)質特(te)征。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度表明(ming)暗(an)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質年齡達到(dao)了40億年，接近于(yu)月(yue)球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高地(di)(di)(di)(di)(di)地(di)(di)(di)(di)(di)形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質年齡；而槽(cao)溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)形則稍(shao)微年輕(qing)一(yi)(yi)些（但是(shi)無法確定其確切年齡）。和(he)(he)月(yue)球(qiu)類似(si)，在(zai)35-40億年之前，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)經歷過(guo)一(yi)(yi)個隕(yun)石猛烈轟擊(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)期(qi)如果這(zhe)種(zhong)情況屬(shu)實，那么(me)這(zhe)個時(shi)(shi)期(qi)在(zai)太陽系內曾經發(fa)生了大(da)規(gui)模的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟擊(ji)(ji)事件，而這(zhe)個時(shi)(shi)期(qi)之后轟擊(ji)(ji)率又大(da)為(wei)降低(di)在(zai)亮區中，既(ji)有撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)覆(fu)蓋于(yu)槽(cao)溝(gou)之上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況，也(ye)(ye)有槽(cao)溝(gou)切割撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況，這(zhe)說明(ming)其中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)槽(cao)溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)質年齡也(ye)(ye)十(shi)分(fen)(fen)古老。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)上(shang)也(ye)(ye)存在(zai)相對年輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)，其向外(wai)發(fa)散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻(fu)射線還清晰可見(jian)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)深度不(bu)及月(yue)球(qiu)和(he)(he)水星上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)可能(neng)是(shi)由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰質地(di)(di)(di)(di)(di)層質地(di)(di)(di)(di)(di)薄弱，會發(fa)生位(wei)移(yi)(yi)，從而能(neng)夠轉移(yi)(yi)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)力量許(xu)多地(di)(di)(di)(di)(di)質年代久遠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)體結(jie)構(gou)已經消失(shi)不(bu)見(jian)，只留下一(yi)(yi)種(zhong)被稱為(wei)變余結(jie)構(gou)（英語：palimpsest）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘跡
木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)顯著特(te)(te)征包括(kuo)一(yi)個(ge)被稱(cheng)為(wei)(wei)伽(jia)利略區(qu)的(de)(de)(de)(de)較暗平原，這(zhe)個(ge)區(qu)域內(nei)的(de)(de)(de)(de)槽溝(gou)呈同心環分布，可(ke)能(neng)是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)地質活動時期內(nei)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。另外一(yi)個(ge)顯著特(te)(te)征則是(shi)木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)兩個(ge)極(ji)冠(guan)，其構成(cheng)成(cheng)分可(ke)能(neng)是(shi)霜體。這(zhe)層霜體延伸(shen)至緯度(du)為(wei)(wei)40°的(de)(de)(de)(de)地區(qu)。旅行者號首(shou)次(ci)發現了木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)極(ji)冠(guan)。目前有兩種解釋極(ji)冠(guan)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)理論，一(yi)種認(ren)為(wei)(wei)是(shi)高(gao)緯度(du)的(de)(de)(de)(de)冰體擴(kuo)散所致，另一(yi)種認(ren)為(wei)(wei)是(shi)外空間的(de)(de)(de)(de)等離子(zi)態(tai)冰體轟擊所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)。伽(jia)利略號的(de)(de)(de)(de)觀測結果更傾向于(yu)后一(yi)種理論。
1972年(nian)，一(yi)(yi)支在(zai)印度(du)尼西亞的(de)(de)(de)(de)波(bo)斯查天文臺(tai)工作的(de)(de)(de)(de)印度(du)、英國和美國天文學(xue)家聯(lian)合團隊宣稱(cheng)他們在(zai)一(yi)(yi)次(ci)掩(yan)星(xing)(xing)現象中(zhong)探測(ce)(ce)(ce)到了木衛三的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)，當時木星(xing)(xing)正從一(yi)(yi)顆恒星(xing)(xing)之前通過。他們估計其大氣(qi)(qi)壓約(yue)為1微(wei)巴(ba)（0.1帕）。1979年(nian)旅行者(zhe)1號(hao)在(zai)飛掠過木星(xing)(xing)之時，借(jie)助當時的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次(ci)掩(yan)星(xing)(xing)現象進行了類似的(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)，但是得到了不同的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。旅行者(zhe)1號(hao)的(de)(de)(de)(de)掩(yan)星(xing)(xing)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)法使用短于200納米波(bo)長的(de)(de)(de)(de)遠紫(zi)外(wai)線光譜進行觀(guan)測(ce)(ce)(ce)，這比之1972年(nian)的(de)(de)(de)(de)可見光譜觀(guan)測(ce)(ce)(ce)法，在(zai)測(ce)(ce)(ce)定氣(qi)(qi)體存在(zai)與否方面要精確得多。旅行者(zhe)1號(hao)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)數(shu)據(ju)表明木衛三上并不存在(zai)大氣(qi)(qi)，其表面的(de)(de)(de)(de)微(wei)粒數(shu)量密度(du)最高(gao)只(zhi)有(you)1.5 × 10?cm3，對(dui)應的(de)(de)(de)(de)壓力小于2.5 × 10?微(wei)巴(ba)。后(hou)一(yi)(yi)個數(shu)據(ju)較之1972年(nian)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)要小了5個數(shu)量級，說(shuo)明早期的(de)(de)(de)(de)估計太過于樂觀(guan)了，
木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)假(jia)色溫(wen)度圖不過(guo)1995年(nian)(nian)哈(ha)勃空間望遠鏡發現了(le)(le)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)上(shang)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)稀薄的(de)(de)(de)(de)、以氧(yang)為主要成分(fen)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)，這(zhe)點(dian)類(lei)(lei)似于木(mu)(mu)衛(wei)二的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)。哈(ha)勃望遠鏡在(zai)(zai)(zai)(zai)130.4納米(mi)到(dao)(dao)135.6納米(mi)段的(de)(de)(de)(de)遠紫外線光(guang)譜(pu)區探(tan)測到(dao)(dao)了(le)(le)原子(zi)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)光(guang)。這(zhe)種大(da)(da)氣(qi)光(guang)是(shi)(shi)分(fen)子(zi)氧(yang)遭受電子(zi)轟擊而離解時所發出(chu)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)表明木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)上(shang)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)著以O?分(fen)子(zi)為主的(de)(de)(de)(de)中性(xing)大(da)(da)氣(qi)。其表面(mian)(mian)微粒數量(liang)(liang)密度在(zai)(zai)(zai)(zai) 1.2-7 × 10?cm3范(fan)圍之間，相應(ying)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)壓力為0.2-1.2 × 10?微巴。這(zhe)些數值(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)旅行者號1981年(nian)(nian)探(tan)測的(de)(de)(de)(de)數值(zhi)上(shang)限之內(nei)。這(zhe)種微量(liang)(liang)級的(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)濃度不足(zu)以維持生(sheng)命存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)；其來源可能是(shi)(shi)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)冰體(ti)在(zai)(zai)(zai)(zai)輻射(she)作(zuo)用下(xia)(xia)分(fen)解為氫氣(qi)和氧(yang)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程，其中氫氣(qi)由于其原子(zi)量(liang)(liang)較低，很(hen)快就逃逸出(chu)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)了(le)(le)。木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)上(shang)觀測到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)光(guang)并不像(xiang)木(mu)(mu)衛(wei)二上(shang)的(de)(de)(de)(de)同類(lei)(lei)現象一(yi)般在(zai)(zai)(zai)(zai)空間分(fen)布(bu)上(shang)呈現均一(yi)性(xing)。哈(ha)勃望遠鏡在(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)南北半球發現了(le)(le)數個(ge)(ge)亮點(dian)，其中兩個(ge)(ge)都(dou)處(chu)于緯(wei)度50°地區——即(ji)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)磁圈的(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)場線和聚集場線的(de)(de)(de)(de)交界(jie)處(chu)。同時也(ye)有人認為亮點(dian)可能是(shi)(shi)等(deng)離子(zi)體(ti)在(zai)(zai)(zai)(zai)下(xia)(xia)落過(guo)程中切(qie)割(ge)擴散(san)(san)場線所形成的(de)(de)(de)(de)極光(guang)。
中性(xing)大(da)氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)著木(mu)衛(wei)三(san)上也(ye)應該存(cun)在(zai)(zai)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)，因(yin)為氧分(fen)子是在(zai)(zai)遭受來(lai)自磁圈和(he)太(tai)陽遠紫外(wai)輻射的(de)(de)高能電(dian)(dian)子轟擊(ji)之(zhi)后而電(dian)(dian)離(li)的(de)(de)。但(dan)是和(he)大(da)氣層(ceng)(ceng)一樣，木(mu)衛(wei)三(san)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)的(de)(de)性(xing)質也(ye)引(yin)發了爭議(yi)。伽利略號的(de)(de)部分(fen)觀測(ce)(ce)發現在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)三(san)表(biao)面的(de)(de)電(dian)(dian)子密(mi)度較高，表(biao)明(ming)其存(cun)在(zai)(zai)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)，但(dan)是其他觀測(ce)(ce)則毫無所獲。通過各(ge)種觀測(ce)(ce)所測(ce)(ce)定的(de)(de)木(mu)衛(wei)三(san)表(biao)面的(de)(de)電(dian)(dian)子密(mi)度處于400-2,500 cm3范圍(wei)之(zhi)間。及至(zhi)2008年，木(mu)衛(wei)三(san)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)的(de)(de)各(ge)項參數(shu)仍未被精確確定。
證(zheng)明木(mu)衛(wei)三含氧(yang)(yang)大氣存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)另一(yi)種(zhong)方法是(shi)對藏于木(mu)衛(wei)三表層冰(bing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)氣體(ti)進(jin)行測量(liang)。1996年，科學(xue)家們公布(bu)了(le)(le)針對臭氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)測量(liang)結果。1997年，光譜(pu)分析(xi)揭示了(le)(le)分子(zi)氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)二聚體(ti)（或雙原子(zi)分子(zi)）吸(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)(gong)能，即當氧(yang)(yang)分子(zi)處(chu)于濃相(xiang)狀態時，就會出現這種(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)(gong)能，而如果分子(zi)氧(yang)(yang)藏于冰(bing)體(ti)之中(zhong)，則吸(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)(gong)能最佳。二聚體(ti)的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光譜(pu)位置(zhi)更多的(de)(de)(de)取決(jue)于緯度(du)和經度(du)，而非(fei)表面(mian)的(de)(de)(de)反照(zhao)率——隨著(zhu)緯度(du)的(de)(de)(de)提高，吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光譜(pu)的(de)(de)(de)位置(zhi)就會上移(yi)(yi)。而相(xiang)反的(de)(de)(de)，隨著(zhu)緯度(du)的(de)(de)(de)提高臭氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光譜(pu)則會下(xia)移(yi)(yi)。實驗室的(de)(de)(de)模擬試(shi)驗表明，在(zai)木(mu)衛(wei)三上表面(mian)溫度(du)高于100K的(de)(de)(de)地區，O?并(bing)不會聚合在(zai)一(yi)起，而是(shi)擴散(san)至冰(bing)體(ti)中(zhong)。
當在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)衛二(er)上發現了(le)鈉元素之后，科學家們便開(kai)始在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)衛三的(de)(de)(de)大氣中(zhong)尋找這種物質，但是(shi)到了(le)1997年都一無(wu)所獲。據(ju)估計，鈉在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)衛三上的(de)(de)(de)豐度(du)比(bi)木(mu)衛二(er)小13倍，這可能是(shi)因為其表面原(yuan)(yuan)(yuan)本就缺(que)乏(fa)該(gai)物質或(huo)磁(ci)圈將(jiang)這類高能原(yuan)(yuan)(yuan)子擋(dang)開(kai)了(le)。木(mu)衛三大氣層(ceng)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)另(ling)一種微量成分是(shi)原(yuan)(yuan)(yuan)子氫，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)距該(gai)衛星(xing)表面3000千米的(de)(de)(de)太空即已能觀測到氫原(yuan)(yuan)(yuan)子的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)。其在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)星(xing)體表面的(de)(de)(de)數(shu)量密度(du)約為1.5 × 10?cm3。
1995年至2000年間，伽(jia)利略號共(gong)6次近距離(li)飛(fei)掠過(guo)木衛(wei)三，發(fa)現該衛(wei)星(xing)有(you)一個(ge)獨立(li)于木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)之外的(de)、長期存在的(de)、其(qi)本身所(suo)固(gu)有(you)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)，其(qi)大(da)小(xiao)估計(ji)為1.3 × 1013T·m3，比水星(xing)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)大(da)三倍。其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)偶(ou)極(ji)子與(yu)木衛(wei)三自轉軸的(de)交角為176°，這意(yi)味著(zhu)其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)正對著(zhu)木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)北(bei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)位于軌(gui)道(dao)平面(mian)之下。由這個(ge)長期磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)創造(zao)的(de)偶(ou)極(ji)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)在木衛(wei)三赤(chi)道(dao)地(di)(di)區的(de)強(qiang)度(du)(du)為719±2納(na)(na)特(te)斯拉，超過(guo)了此處的(de)木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)——后者(zhe)為120納(na)(na)特(te)斯拉。木衛(wei)三赤(chi)道(dao)地(di)(di)區的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)正對著(zhu)木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，這使其(qi)場(chang)線有(you)可能重新(xin)聚合。而其(qi)南北(bei)極(ji)地(di)(di)區的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)則是赤(chi)道(dao)地(di)(di)區的(de)兩倍為1440納(na)(na)特(te)斯拉，
長期存在(zai)(zai)的(de)(de)磁(ci)(ci)矩在(zai)(zai)木衛(wei)三(san)(san)四周(zhou)劃出一(yi)(yi)個(ge)空間，形成(cheng)(cheng)了(le)一(yi)(yi)個(ge)嵌入木星磁(ci)(ci)場的(de)(de)小型磁(ci)(ci)層。木衛(wei)三(san)(san)是(shi)太陽系(xi)中(zhong)已知的(de)(de)唯(wei)一(yi)(yi)一(yi)(yi)顆擁有磁(ci)(ci)層的(de)(de)衛(wei)星。其磁(ci)(ci)層直徑達(da)4-5RG (RG=2,631.2千米)。在(zai)(zai)木衛(wei)三(san)(san)上緯度低于30°的(de)(de)地(di)區，其磁(ci)(ci)層的(de)(de)場線是(shi)閉(bi)合(he)(he)的(de)(de)，在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)區域，帶(dai)電粒子(zi)（如電子(zi)和(he)(he)離(li)子(zi)）均被捕獲，進而形成(cheng)(cheng)輻射(she)(she)帶(dai)。磁(ci)(ci)層中(zhong)所含的(de)(de)主要離(li)子(zi)為單個(ge)的(de)(de)離(li)子(zi)化(hua)的(de)(de)氧(yang)原子(zi)——O+——這(zhe)(zhe)點與(yu)木衛(wei)三(san)(san)含氧(yang)大氣(qi)層的(de)(de)特(te)征相吻合(he)(he)。而在(zai)(zai)緯度高于30°的(de)(de)極冠地(di)區場線則(ze)向外(wai)擴散，連接(jie)著木衛(wei)三(san)(san)和(he)(he)木星的(de)(de)電離(li)層。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)地(di)區已經發現了(le)高能（高達(da)數十(shi)甚至數百千伏）的(de)(de)電子(zi)和(he)(he)離(li)子(zi)，可能由此而形成(cheng)(cheng)了(le)木衛(wei)三(san)(san)極地(di)地(di)區的(de)(de)極光現象。另外(wai)，在(zai)(zai)極地(di)地(di)區不斷下落(luo)的(de)(de)重離(li)子(zi)則(ze)發生了(le)濺射(she)(she)運(yun)動最終使木衛(wei)三(san)(san)表面的(de)(de)冰體(ti)變(bian)暗(an)。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層和木(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)相互(hu)影響與太陽(yang)風和地球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)相互(hu)作用(yong)在很多方(fang)面十(shi)分類似。如(ru)繞木(mu)(mu)星旋(xuan)轉的(de)(de)等(deng)離(li)(li)子(zi)體對(dui)(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)逆軌道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)轟擊(ji)就非常(chang)像(xiang)太陽(yang)風對(dui)(dui)地球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)轟擊(ji)。主要的(de)(de)不同(tong)之(zhi)處是等(deng)離(li)(li)子(zi)體流(liu)(liu)的(de)(de)速(su)度——在地球(qiu)(qiu)上(shang)為超音速(su)，而(er)在木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)上(shang)為亞音速(su)。由于其(qi)(qi)等(deng)離(li)(li)子(zi)體流(liu)(liu)速(su)度為亞音速(su)，所以(yi)在木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)逆軌道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)面的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)并未形(xing)成弓形(xing)激波(bo)。除了(le)其(qi)(qi)本(ben)身固有(you)(you)(you)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層外(wai)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)還擁有(you)(you)(you)一(yi)個感(gan)應(ying)產生(sheng)的(de)(de)偶極磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，其(qi)(qi)存在與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)附近木(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)度的(de)(de)變化有(you)(you)(you)關。該感(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)隨著(zhu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)本(ben)身固有(you)(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層方(fang)向(xiang)的(de)(de)變化，交替呈放射狀面向(xiang)木(mu)(mu)星或背向(xiang)木(mu)(mu)星該磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)強(qiang)度較之(zhi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)本(ben)身之(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)弱了(le)一(yi)個數量級——前(qian)者磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)赤(chi)道(dao)(dao)地區的(de)(de)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)為60納(na)特斯拉，只及(ji)木(mu)(mu)星此處場(chang)(chang)(chang)強(qiang)的(de)(de)一(yi)半。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)的(de)(de)感(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)以(yi)及(ji)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)感(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)十(shi)分相似，這表(biao)明該衛(wei)(wei)(wei)(wei)星可(ke)能(neng)也擁有(you)(you)(you)一(yi)個高(gao)電導率的(de)(de)地下(xia)海洋。由于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)的(de)(de)內(nei)(nei)部結(jie)(jie)構已經是徹(che)底的(de)(de)分化型(xing)，且(qie)擁有(you)(you)(you)一(yi)顆(ke)金屬內(nei)(nei)核，所以(yi)其(qi)(qi)本(ben)身固有(you)(you)(you)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)產生(sheng)方(fang)式可(ke)能(neng)與地球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)產生(sheng)方(fang)式類似：即是內(nei)(nei)核物質(zhi)運(yun)動的(de)(de)結(jie)(jie)果。如(ru)果磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)是基于發(fa)電機原理的(de)(de)產物那(nei)么木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層就可(ke)能(neng)是由其(qi)(qi)內(nei)(nei)核的(de)(de)成分對(dui)(dui)流(liu)(liu)運(yun)動所造成的(de)(de)。
盡管已(yi)知木衛(wei)(wei)(wei)三擁(yong)(yong)有一(yi)個鐵質(zhi)內(nei)核，但是其磁(ci)層(ceng)仍然顯得很(hen)(hen)神秘，特別是為(wei)何其他(ta)與之大(da)小(xiao)相同的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星都(dou)不擁(yong)(yong)有磁(ci)層(ceng)。一(yi)些(xie)研究認(ren)為(wei)在木衛(wei)(wei)(wei)三這種(zhong)相對較小(xiao)的(de)(de)體(ti)積(ji)下，其內(nei)核應該(gai)(gai)早(zao)已(yi)被充(chong)分冷卻(que)以致內(nei)核的(de)(de)流動(dong)和磁(ci)場(chang)的(de)(de)產生都(dou)無(wu)以為(wei)繼(ji)。一(yi)種(zhong)解釋聲稱能夠引起(qi)星體(ti)表面構造(zao)變(bian)形的(de)(de)軌道(dao)共振(zhen)也(ye)能夠起(qi)到(dao)(dao)維持(chi)磁(ci)層(ceng)的(de)(de)作(zuo)用(yong)：即木衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)軌道(dao)離心率和潮汐熱作(zuo)用(yong)由(you)于某些(xie)軌道(dao)共振(zhen)作(zuo)用(yong)而出現增益(yi)，同時其地(di)幔也(ye)起(qi)到(dao)(dao)了絕緣內(nei)核，阻止其冷卻(que)的(de)(de)作(zuo)用(yong)另一(yi)種(zhong)解釋認(ren)為(wei)是地(di)幔中的(de)(de)硅(gui)酸鹽巖(yan)石中殘留的(de)(de)磁(ci)性造(zao)成了這種(zhong)磁(ci)層(ceng)。如果該(gai)(gai)衛(wei)(wei)(wei)星在過去曾經擁(yong)(yong)有基于發電機原理(li)(li)產生的(de)(de)強大(da)磁(ci)場(chang)，那(nei)么該(gai)(gai)理(li)(li)論就(jiu)很(hen)(hen)有可能行得通(tong)。
木(mu)衛三可(ke)能(neng)由木(mu)星(xing)次(ci)星(xing)云——即在(zai)木(mu)星(xing)形成之(zhi)后(hou)環繞(rao)于其四周的(de)、由氣體和塵(chen)埃組(zu)成的(de)圓盤——的(de)吸積作用所產生(sheng)木(mu)衛三的(de)吸積過程(cheng)持續了大約1萬年，相較暗的(de)尼克爾森區和較亮(liang)的(de)哈(ha)帕(pa)吉亞槽溝之(zhi)間可(ke)謂涇渭分明(ming)。
較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)10萬(wan)年短(duan)得多。當伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)開(kai)始形(xing)成(cheng)(cheng)之際(ji)，木(mu)(mu)星(xing)次星(xing)云中所(suo)(suo)含的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)已經相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)少；這(zhe)導(dao)致(zhi)(zhi)了(le)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)長的(de)(de)(de)(de)吸(xi)積時(shi)(shi)(shi)間(jian)。相(xiang)反，由于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)是緊接木(mu)(mu)星(xing)之后形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)次星(xing)云還比較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)濃密，所(suo)(suo)以(yi)其(qi)吸(xi)積作用所(suo)(suo)耗時(shi)(shi)(shi)間(jian)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)短(duan)。相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)短(duan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)使(shi)得吸(xi)積過程中產(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)少逃(tao)逸(yi)，這(zhe)些(xie)未逃(tao)逸(yi)的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)導(dao)致(zhi)(zhi)了(le)冰體(ti)的(de)(de)(de)(de)融(rong)化和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)內部(bu)結構的(de)(de)(de)(de)分(fen)化：即巖石(shi)和(he)冰體(ti)相(xiang)互分(fen)開(kai)，巖石(shi)沉入星(xing)體(ti)中心(xin)形(xing)成(cheng)(cheng)內核。在(zai)這(zhe)方(fang)面(mian)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四不同(tong)，后者(zhe)由于其(qi)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)長的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)而導(dao)致(zhi)(zhi)吸(xi)積熱逃(tao)逸(yi)殆盡(jin)，從(cong)而無法在(zai)初期(qi)融(rong)化冰體(ti)以(yi)及分(fen)化內部(bu)結構。這(zhe)一(yi)假(jia)說揭示(shi)了(le)為何質(zhi)量(liang)(liang)和(he)構成(cheng)(cheng)物質(zhi)如(ru)(ru)此接近(jin)的(de)(de)(de)(de)兩顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)看(kan)起來卻如(ru)(ru)此得不同(tong)。
在其(qi)(qi)形成(cheng)(cheng)之后，木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)內核(he)還保存了大部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)在吸(xi)積(ji)過(guo)程和(he)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)，它只(zhi)(zhi)是緩慢(man)的(de)(de)(de)(de)(de)將(jiang)少量(liang)(liang)(liang)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)釋(shi)放(fang)(fang)至(zhi)(zhi)冰(bing)質地(di)(di)幔(man)層中(zhong)，就如(ru)同熱(re)(re)電池的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)作一般。接(jie)著，地(di)(di)幔(man)又通過(guo)對流(liu)(liu)作用將(jiang)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)傳導至(zhi)(zhi)星(xing)體(ti)(ti)表面。不久巖石中(zhong)蘊含的(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)射性元素開始衰變，產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)進(jin)一步加(jia)(jia)熱(re)(re)了內核(he)，從而加(jia)(jia)劇了其(qi)(qi)內部(bu)(bu)(bu)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)，最(zui)終(zhong)形成(cheng)(cheng)了一個鐵(tie)(tie)-硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)亞鐵(tie)(tie)內核(he)和(he)一個硅(gui)酸鹽(yan)地(di)(di)幔(man)。至(zhi)(zhi)此，木衛(wei)三內部(bu)(bu)(bu)結(jie)構(gou)(gou)徹底(di)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)。與之相(xiang)比較，未經內部(bu)(bu)(bu)結(jie)構(gou)(gou)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)木衛(wei)四(si)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)射性熱(re)(re)能只(zhi)(zhi)能導致其(qi)(qi)冰(bing)質內部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)對流(liu)(liu)，這種對流(liu)(liu)有效地(di)(di)冷卻了星(xing)體(ti)(ti)，并阻(zu)止(zhi)了大規模的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)融化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)內部(bu)(bu)(bu)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)，同時(shi)其(qi)(qi)最(zui)多只(zhi)(zhi)能引起(qi)冰(bing)體(ti)(ti)與巖石的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)(hua)。現(xian)今，木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻過(guo)程仍十(shi)分(fen)(fen)緩慢(man)。從起(qi)內核(he)和(he)硅(gui)酸鹽(yan)地(di)(di)幔(man)所(suo)釋(shi)放(fang)(fang)出的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)使得木衛(wei)三上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)下海(hai)洋(yang)得以存在，同時(shi)只(zhi)(zhi)是緩慢(man)冷卻的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)-硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)亞鐵(tie)(tie)內核(he)仍在推動(dong)星(xing)體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)對流(liu)(liu)，并維持著磁圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)存在。木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)對外熱(re)(re)通量(liang)(liang)(liang)很可能高(gao)于木衛(wei)四(si)。
木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)軌道(dao)距(ju)離(li)(li)木(mu)星(xing)(xing)107萬400千米，是(shi)伽利略衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)距(ju)離(li)(li)木(mu)星(xing)(xing)第(di)三(san)近(jin)的(de)(de)，其(qi)公轉(zhuan)周(zhou)期為7天3小時。和(he)(he)大部分(fen)已(yi)知(zhi)的(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)一(yi)樣，木(mu)衛(wei)三(san)也為木(mu)星(xing)(xing)所鎖定，永遠都以同(tong)一(yi)面(mian)面(mian)向木(mu)星(xing)(xing)，木(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)衛(wei)二和(he)(he)木(mu)衛(wei)三(san)三(san)者(zhe)之間的(de)(de)拉普拉斯共振狀態。它的(de)(de)軌道(dao)離(li)(li)心率(lv)很(hen)小，軌道(dao)傾(qing)角(jiao)也很(hen)小，接近(jin)于木(mu)星(xing)(xing)赤道(dao)，同(tong)時在數百年的(de)(de)周(zhou)期里(li)，軌道(dao)的(de)(de)離(li)(li)心率(lv)和(he)(he)傾(qing)角(jiao)還(huan)會以周(zhou)期函數的(de)(de)形(xing)式受到太(tai)陽和(he)(he)木(mu)星(xing)(xing)引力攝動(dong)的(de)(de)影響。變化(hua)范(fan)圍分(fen)別為0.0009-0.0022和(he)(he)0.05-0.32°這種軌道(dao)的(de)(de)變化(hua)使得其(qi)轉(zhuan)軸傾(qing)角(jiao)在0-0.33°之間變化(hua)。
木衛(wei)三和木衛(wei)二(er)、木衛(wei)一保持著軌道共振關(guan)系：即(ji)木衛(wei)三每公(gong)轉(zhuan)一周，木衛(wei)二(er)即(ji)公(gong)轉(zhuan)兩(liang)周、木衛(wei)一公(gong)轉(zhuan)四(si)周當木衛(wei)二(er)位于近拱(gong)點、木衛(wei)一位于遠拱(gong)點時(shi)，兩(liang)者之(zhi)間會出現(xian)上合現(xian)象(xiang)；而當木衛(wei)二(er)位于近拱(gong)點時(shi)，它和木衛(wei)三
之間(jian)(jian)也會(hui)出(chu)現(xian)(xian)上合(he)(he)現(xian)(xian)象。木衛(wei)一和木衛(wei)二(er)，木衛(wei)三(san)的上合(he)(he)位置(zhi)會(hui)以相同(tong)速率移動，遂三(san)者之間(jian)(jian)有可能出(chu)現(xian)(xian)三(san)星合(he)(he)現(xian)(xian)象。這種復雜的軌道共振(zhen)被稱為(wei)拉(la)普拉(la)斯(si)共振(zhen)。現(xian)(xian)今的拉(la)普拉(la)斯(si)共振(zhen)并無法將木衛(wei)三(san)的軌道離心率提升到一個更(geng)高的值。
0.0013的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)值(zhi)(zhi)可能(neng)是(shi)(shi)早期殘留下來的(de)(de)——當時軌道(dao)(dao)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)的(de)(de)提(ti)升(sheng)是(shi)(shi)有可能(neng)的(de)(de)。但是(shi)(shi)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)軌道(dao)(dao)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)仍(reng)然(ran)(ran)讓人困(kun)惑：如果在(zai)現階段其(qi)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)值(zhi)(zhi)無法提(ti)升(sheng)，則必然(ran)(ran)得表明在(zai)其(qi)內部的(de)(de)潮汐(xi)耗(hao)散(san)作用下，它的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)值(zhi)(zhi)正在(zai)逐漸損耗(hao)。這意味(wei)著離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)值(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)后一(yi)次(ci)損耗(hao)就發生(sheng)在(zai)數(shu)億年之前。由(you)于現今木(mu)衛(wei)(wei)三(san)軌道(dao)(dao)的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)相對(dui)較低——平均(jun)只有0.0015，所以現今木(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)潮汐(xi)熱也(ye)應(ying)該相應(ying)的(de)(de)十分(fen)微弱。但是(shi)(shi)在(zai)過去，木(mu)衛(wei)(wei)三(san)可能(neng)已經經歷(li)過了一(yi)種或多種類拉普拉斯共(gong)振(zhen)，從(cong)而使得其(qi)軌道(dao)(dao)離(li)(li)心(xin)(xin)率(lv)能(neng)達(da)到0.01-0.02的(de)(de)高值(zhi)(zhi)。
這可能在木衛(wei)三內部引起了(le)顯著的(de)(de)潮(chao)汐(xi)熱效應；而(er)(er)這種(zhong)多(duo)階段的(de)(de)內部加熱最(zui)終造成了(le)現今木衛(wei)三表面的(de)(de)槽溝地形(xing)人們還無法確切(qie)知(zhi)曉木衛(wei)一(yi)(yi)(yi)、木衛(wei)二(er)和(he)木衛(wei)三之間(jian)的(de)(de)拉(la)普(pu)(pu)拉(la)斯共(gong)振(zhen)是(shi)如何形(xing)成的(de)(de)。現今存在兩種(zhong)假說：一(yi)(yi)(yi)種(zhong)認(ren)為這種(zhong)狀(zhuang)態(tai)在太陽系形(xing)成之初即已(yi)存在；另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)認(ren)為這種(zhong)狀(zhuang)態(tai)是(shi)在太陽系形(xing)成之后才發(fa)展(zhan)出來(lai)的(de)(de)。一(yi)(yi)(yi)種(zhong)可能的(de)(de)形(xing)成過(guo)程(cheng)如下：首先是(shi)由于木星的(de)(de)潮(chao)汐(xi)效應，致使木衛(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)軌道(dao)向外(wai)(wai)推(tui)(tui)移(yi)，直(zhi)至某(mou)一(yi)(yi)(yi)點與木衛(wei)二(er)發(fa)生2:1的(de)(de)軌道(dao)共(gong)振(zhen)；之后其軌道(dao)繼續向外(wai)(wai)推(tui)(tui)移(yi)，同時將(jiang)部分的(de)(de)旋轉力矩轉移(yi)給木衛(wei)二(er)，從而(er)(er)也引起了(le)后者的(de)(de)軌道(dao)向外(wai)(wai)推(tui)(tui)移(yi)；這個過(guo)程(cheng)持(chi)續進行直(zhi)到(dao)木衛(wei)二(er)到(dao)達某(mou)一(yi)(yi)(yi)點與木衛(wei)三形(xing)成2:1的(de)(de)軌道(dao)共(gong)振(zhen)。最(zui)終三者之間(jian)的(de)(de)兩對上合現象的(de)(de)位(wei)置移(yi)動速率保持(chi)一(yi)(yi)(yi)致形(xing)成拉(la)普(pu)(pu)拉(la)斯共(gong)振(zhen)。
第一批是(shi)先(xian)驅者(zhe)(zhe)(zhe)10號(hao)(hao)和先(xian)驅者(zhe)(zhe)(zhe)11號(hao)(hao)，兩者(zhe)(zhe)(zhe)傳(chuan)回的(de)關于木(mu)衛三的(de)信息(xi)較少。之(zhi)后旅行(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)1號(hao)(hao)和旅行(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)2號(hao)(hao)于1979年飛(fei)(fei)掠過木(mu)衛三。它(ta)們精(jing)確測定了它(ta)的(de)大(da)小，最終證(zheng)明它(ta)的(de)體積要大(da)于土衛六(liu)，后者(zhe)(zhe)(zhe)曾(ceng)被認(ren)為大(da)于前者(zhe)(zhe)(zhe)。此外(wai)，這兩艘飛(fei)(fei)船(chuan)還發現了木(mu)衛三上的(de)槽溝(gou)地(di)形。
1995年(nian)(nian)，伽利(li)略(lve)號進入環木(mu)星(xing)軌道。在1996年(nian)(nian)至2000年(nian)(nian)間，它(ta)共6次近距(ju)離飛掠過(guo)木(mu)衛(wei)三(san)。這(zhe)6次飛掠被命名為(wei)G1，G2，G7，G8，G28，G29。在最接近的(de)(de)一(yi)次飛掠——G2——中(zhong)，伽利(li)略(lve)號距(ju)離木(mu)衛(wei)三(san)表面僅(jin)264千(qian)米。在1996年(nian)(nian)的(de)(de)G1飛掠中(zhong)，它(ta)發現(xian)(xian)了(le)木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)磁場。后來又發現(xian)(xian)了(le)木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)地下海洋，并于(yu)2001年(nian)(nian)對外(wai)公(gong)布。伽利(li)略(lve)號傳(chuan)回了(le)大量(liang)的(de)(de)光(guang)譜圖(tu)像，并在木(mu)衛(wei)三(san)表面發現(xian)(xian)了(le)數種非冰化合物。前(qian)往近距(ju)離探測木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)探測器(qi)是新視野號，它(ta)于(yu)2007年(nian)(nian)在前(qian)往冥王(wang)星(xing)的(de)(de)途中(zhong)飛掠過(guo)了(le)木(mu)衛(wei)三(san)，并在加速過(guo)程中(zhong)拍(pai)攝了(le)木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)地形圖(tu)和構成圖(tu)。
2009年(nian)2月，美國航(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)天(tian)局(ju)和(he)歐洲空(kong)(kong)間局(ju)確認該計(ji)(ji)劃(hua)將優先于“土(tu)衛(wei)六-土(tu)星(xing)計(ji)(ji)劃(hua)”得以實施(shi)。木(mu)衛(wei)二-木(mu)星(xing)計(ji)(ji)劃(hua)”包括美國航(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)天(tian)局(ju)主持(chi)的(de)(de)“木(mu)星(xing)-木(mu)衛(wei)二軌(gui)道(dao)飛行(xing)器(qi)”和(he)歐洲空(kong)(kong)間局(ju)主持(chi)的(de)(de)“木(mu)星(xing)-木(mu)衛(wei)三軌(gui)道(dao)飛行(xing)器(qi)”，可能還(huan)(huan)包括日本宇宙航(hang)(hang)空(kong)(kong)研究開發(fa)機構主持(chi)的(de)(de)“木(mu)星(xing)磁場探測器(qi)”。 已被取(qu)消的(de)(de)環木(mu)衛(wei)三軌(gui)道(dao)探測計(ji)(ji)劃(hua)是木(mu)星(xing)冰月軌(gui)道(dao)器(qi)。原計(ji)(ji)劃(hua)使用核(he)裂變反應堆作為其動力來源，這(zhe)將使其能夠對木(mu)衛(wei)三進行(xing)詳細勘查。但(dan)是由于預算(suan)裁剪，該計(ji)(ji)劃(hua)于2005年(nian)被取(qu)消。另(ling)外還(huan)(huan)有一個(ge)被取(qu)消的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)被稱為“宏偉的(de)(de)木(mu)衛(wei)三”（The Grandeur of Ganymede）。
2015年(nian)03月(yue)12日(ri)，美(mei)國國家航空航天局(NASA)宣布，美(mei)國宇航局哈勃太空望(wang)遠鏡(jing)近日(ri)觀測到木(mu)衛三磁場產(chan)生(sheng)的極(ji)光(guang)現(xian)象，并測量出木(mu)衛三冰(bing)層下方存(cun)在具有一定(ding)鹽度的咸(xian)水海洋。
根據測算，這片地下(xia)海(hai)洋深(shen)度約為10萬米，相當(dang)于地球(qiu)上最深(shen)海(hai)洋的(de)10倍多。它存在于150千(qian)米厚、主(zhu)要由冰層組(zu)成的(de)地表(biao)下(xia)。
木星最大的(de)(de)(de)(de)衛(wei)星----木衛(wei)三(san)也(ye)是它(ta)擁有的(de)(de)(de)(de)唯一一顆有強磁場的(de)(de)(de)(de)衛(wei)星。科(ke)學家(jia)利用(yong)哈(ha)勃太空望遠鏡獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)數千張圖(tu)片，發現在(zai)木星極區(qu)看到的(de)(de)(de)(de)非常壯觀的(de)(de)(de)(de)極光(guang)，是在(zai)木衛(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)磁氣圈產生的(de)(de)(de)(de)引(yin)力影響下形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)，
木(mu)衛(wei)三(san)和非常活(huo)躍的(de)木(mu)衛(wei)一(yi)在(zai)圍(wei)繞木(mu)星運行時，會(hui)與這(zhe)顆行星的(de)等離子體(ti)相(xiang)互作(zuo)用，在(zai)木(mu)星極區產(chan)生(sheng)(sheng)明亮(liang)的(de)斑點這(zhe)些亮(liang)斑被稱(cheng)作(zuo)“極光(guang)足(zu)印(yin)(auroral footprints)”。然而，直到現在(zai)也沒(mei)有人知道木(mu)衛(wei)三(san)的(de)足(zu)跡到底有多大以及為(wei)什么木(mu)衛(wei)三(san)會(hui)導(dao)致木(mu)星極區產(chan)生(sheng)(sheng)美麗壯觀(guan)的(de)極光(guang)。
研究(jiu)人員(yuan)通過(guo)分析哈勃(bo)太(tai)(tai)空望遠鏡拍(pai)攝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖片，測(ce)量出木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三腳印的(de)(de)(de)(de)(de)(de)確切大小他們(men)認為(wei)這(zhe)些斑點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面積太(tai)(tai)大根本(ben)不(bu)是衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)在(zai)(zai)這(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投影，而且它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑跟(gen)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保護性磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑非(fei)常相符。科學(xue)(xue)家(jia)還(huan)測(ce)量了木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一極(ji)(ji)光足印的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小及(ji)(ji)形狀這(zhe)是由木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一上活躍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山噴(pen)發出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶電(dian)粒子造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比利時(shi)列日大學(xue)(xue)(University of Liege)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體物理(li)學(xue)(xue)家(jia)丹(dan)尼(ni)斯·格(ge)倫(lun)頓特(Denis Grodent)說：“這(zhe)些極(ji)(ji)光結構(gou)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)每一個(ge)都在(zai)(zai)告訴我(wo)們(men)一個(ge)正(zheng)(zheng)在(zai)(zai)進行中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)故事(shi)——在(zai)(zai)遙遠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)上正(zheng)(zheng)進行著大規模能量傳(chuan)輸(shu)。通過(guo)分析這(zhe)些極(ji)(ji)光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)確切位置，以(yi)及(ji)(ji)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一和木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三圍繞木(mu)星(xing)(xing)運行時(shi)，它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀及(ji)(ji)亮度發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改變，我(wo)們(men)已經制作出迄今為(wei)止最為(wei)詳(xiang)細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模擬圖模仿木(mu)星(xing)(xing)與這(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)作用。”格(ge)倫(lun)頓特在(zai)(zai)德國舉行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歐洲行星(xing)(xing)科學(xue)(xue)大會(hui)上詳(xiang)細介紹(shao)了這(zhe)項研究(jiu)結果(guo)，
格倫頓(dun)特和(he)他的(de)(de)(de)科研組除了把木(mu)(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)極光(guang)足印與它的(de)(de)(de)磁場結(jie)合在一起(qi)外還意外在這顆衛星(xing)極光(guang)的(de)(de)(de)亮度方(fang)面(mian)發(fa)現(xian)周期性(xing)變化，這些變化發(fa)生(sheng)在三個不(bu)同時刻。研究人(ren)員(yuan)認(ren)為，每次(ci)變化都反映了木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)等離子體(ti)與木(mu)(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)磁場之間發(fa)生(sheng)了相互作用，但是至今他們也不(bu)清(qing)楚是什么引起(qi)這種相互作用的(de)(de)(de)。
研究負(fu)責人、約翰-霍普(pu)金斯(si)大(da)學(xue)應(ying)用物理實驗(yan)室的(de)韋(wei)斯(si)-帕特森表示：“通過繪制木衛三表面圖，我們可更(geng)準(zhun)確地解答(da)這顆真(zhen)正獨(du)一(yi)無(wu)二衛星的(de)形成和演變等科(ke)學(xue)問題。”
這張地(di)圖(tu)由美國(guo)(guo)地(di)質調查局公布，從技(ji)術上闡述了木(mu)衛(wei)三表面各種各樣的(de)地(di)質特征，是第一張完整的(de)冰冷(leng)的(de)外行(xing)星衛(wei)星地(di)圖(tu)。帕特森(sen)、柯林斯和(he)同(tong)事(shi)們用(yong)美國(guo)(guo)宇航局旅行(xing)者和(he)伽(jia)利略太空(kong)探測器捕捉到的(de)圖(tu)像(xiang)制作出這張地(di)圖(tu)。
從1610年1月木衛三(san)被(bei)發現以(yi)(yi)來，它就成為(wei)(wei)反復(fu)觀測的(de)焦點。科(ke)學家用(yong)(yong)地(di)(di)(di)球望遠鏡第(di)一(yi)次觀測木衛三(san)，然后用(yong)(yong)飛(fei)近探測和環繞(rao)木星(xing)飛(fei)行的(de)航天器(qi)進(jin)行觀測。這些研究發現了一(yi)個復(fu)雜(za)的(de)冰冷世界。它的(de)表面以(yi)(yi)兩(liang)個主要地(di)(di)(di)形類型間的(de)鮮明(ming)對比(bi)為(wei)(wei)特(te)征。這兩(liang)種地(di)(di)(di)形是又(you)黑又(you)冷的(de)多隕石坑地(di)(di)(di)區和更亮更年輕(但依然十分古老)的(de)地(di)(di)(di)區，后者以(yi)(yi)大(da)量溝槽和山脊為(wei)(wei)特(te)征。
木(mu)(mu)衛(wei)三直徑(jing)3280英里(li)(約合(he)5262公(gong)里(li))，比行(xing)星(xing)(xing)水(shui)星(xing)(xing)和矮行(xing)星(xing)(xing)冥(ming)王(wang)星(xing)(xing)都大。它還是已知太陽系中唯一一顆擁有自己磁層的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)。這張地(di)圖詳(xiang)細闡述(shu)了木(mu)(mu)衛(wei)三形成和在太陽系大部分歷史中演(yan)變的(de)(de)地(di)質特征。這些地(di)質特征記錄(lu)下木(mu)(mu)衛(wei)三內部演(yan)變、木(mu)(mu)衛(wei)三動力學和其他伽利略(lve)衛(wei)星(xing)(xing)間相互作用(yong)以(yi)及撞擊木(mu)(mu)衛(wei)三表面小天體(ti)演(yan)變的(de)(de)證據。
這張新地(di)圖是(shi)研究人員比(bi)較(jiao)其他冰冷衛(wei)星(xing)地(di)質特(te)征(zheng)(zheng)的(de)重要(yao)工具，因為在其他冰冷衛(wei)星(xing)上發現的(de)任(ren)何特(te)征(zheng)(zheng)類型都(dou)和(he)木(mu)衛(wei)三(san)(san)某(mou)個地(di)方的(de)特(te)征(zheng)(zheng)相似。木(mu)衛(wei)三(san)(san)表面是(shi)地(di)球所(suo)有陸(lu)地(di)面積(ji)的(de)一(yi)半以上。這顆衛(wei)星(xing)為科(ke)學家提(ti)供(gong)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)觀測地(di)點。柯林(lin)斯(si)說：“木(mu)衛(wei)三(san)(san)表現出古老和(he)最(zui)近形成的(de)地(di)質特(te)征(zheng)(zheng)。除(chu)了地(di)質多樣(yang)性，它還增加了歷史多樣(yang)性。”
伽利略發現其(qi)他行(xing)星(xing)也有(you)衛(wei)星(xing)，證實(shi)了地(di)球(qiu)不是宇宙(zhou)中唯一有(you)衛(wei)星(xing)的(de)行(xing)星(xing)，還證明了尼(ni)古(gu)拉(la)·哥白尼(ni)的(de)“日心說”是正確(que)的(de)。
使用簡(jian)單的(de)(de)望遠鏡，依靠(kao)單獨研(yan)究，伽利略讓人們很好(hao)地(di)認識(shi)了(le)太(tai)陽系(xi)、星系(xi)和浩瀚(han)的(de)(de)宇宙。他制作(zuo)的(de)(de)望遠鏡使人們觀察到以前難以觀察到的(de)(de)太(tai)空景象，加(jia)深(shen)了(le)人們對(dui)宇宙的(de)(de)理解(jie)。
巧笑倩兮 
