木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)又稱為(wei)卡(ka)里斯托（Callisto、英語發(fa)音：/k??l?sto?/、希臘(la)文：Καλλιστ?）是圍繞木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)的(de)(de)(de)一(yi)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，由伽利略(lve)·伽利萊在1610年首次發(fa)現(xian)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)是太(tai)陽系第三(san)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，也(ye)是木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)第二大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，僅次于(yu)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)的(de)(de)(de)直徑為(wei)水星(xing)(xing)(xing)直徑的(de)(de)(de)99%，但是質量只有它的(de)(de)(de)三(san)分之一(yi)。該(gai)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)在四(si)(si)(si)顆(ke)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)中距離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)最(zui)遠，約為(wei)188萬千米(mi)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)并不像(xiang)內層的(de)(de)(de)三(san)顆(ke)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)（木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)）那般處于(yu)軌道(dao)(dao)共(gong)振(zhen)狀態，所以(yi)并不存在明顯(xian)的(de)(de)(de)潮汐熱效應(ying)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)屬于(yu)同步自轉(zhuan)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，永遠以(yi)同一(yi)個面(mian)朝向木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)由于(yu)公轉(zhuan)軌道(dao)(dao)較遠，表面(mian)受到木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)小于(yu)內層的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。
木(mu)衛四(si)由(you)近乎等量的巖石和水(shui)所構(gou)(gou)成(cheng)，平均密度約為1.83克/厘米。天文(wen)學家(jia)通過(guo)光譜(pu)測定得知木(mu)衛四(si)表面(mian)物(wu)質(zhi)包括(kuo)冰、二氧化碳、硅酸(suan)鹽和各(ge)種有(you)機(ji)物(wu)。伽利略號的探測結果顯示(shi)木(mu)衛四(si)內部可能存在(zai)一個較(jiao)小的硅酸(suan)鹽內核，同時在(zai)其(qi)表面(mian)下100千米處可能有(you)一個液態水(shui)構(gou)(gou)成(cheng)的地下海洋(yang)存在(zai)。
由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)上可能有海洋存(cun)在，所以(yi)該(gai)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上也可能有生(sheng)物生(sheng)存(cun)，不過概率要小于(yu)鄰(lin)近的另一(yi)顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二。多艘空間探測器都(dou)曾對(dui)該(gai)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)進行過探測，包括先(xian)驅者10號、先(xian)驅者11號、伽利略號木(mu)(mu)(mu)星(xing)探測器和卡西尼號。長久以(yi)來，人們都(dou)認為木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)是設(she)置進一(yi)步探索木(mu)(mu)(mu)星(xing)系統基地(di)的最(zui)佳地(di)點(dian)。
木(mu)衛四表面(mian)曾經遭受過猛(meng)烈(lie)撞(zhuang)擊(ji)(ji)，其(qi)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)年齡十分古老(lao)。由于木(mu)衛四上沒有(you)任何板塊運動(dong)、地(di)(di)(di)(di)震或火山(shan)噴(pen)發(fa)等地(di)(di)(di)(di)質(zhi)活(huo)動(dong)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)證據，故(gu)天文學家(jia)認為其(qi)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)特征(zheng)主(zhu)要是(shi)(shi)隕石(shi)撞(zhuang)擊(ji)(ji)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。木(mu)衛四主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)特征(zheng)包括多(duo)環結(jie)構(gou)、各種形(xing)態的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑、撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑鏈、懸崖、山(shan)脊與沉(chen)積地(di)(di)(di)(di)形(xing)。在(zai)天文學家(jia)仔細考(kao)察(cha)后，發(fa)現該(gai)衛星表面(mian)地(di)(di)(di)(di)形(xing)多(duo)變(bian)，包括位于抬(tai)升(sheng)地(di)(di)(di)(di)形(xing)頂部(bu)、面(mian)積較(jiao)(jiao)小且明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)冰體沉(chen)積物(wu)(wu)及環繞其(qi)四周、邊緣(yuan)較(jiao)(jiao)平(ping)緩的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)區（由較(jiao)(jiao)黑暗的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)來構(gou)成(cheng)）。天文學家(jia)認為這種地(di)(di)(di)(di)形(xing)是(shi)(shi)小型地(di)(di)(di)(di)質(zhi)構(gou)造(zao)升(sheng)華所(suo)導(dao)致的(de)(de)(de)(de)，小型撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑普遍(bian)消失，許多(duo)疙瘩地(di)(di)(di)(di)形(xing)是(shi)(shi)遺留下來的(de)(de)(de)(de)痕(hen)跡，該(gai)地(di)(di)(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)(de)確(que)切年齡還(huan)未確(que)定。
木衛(wei)四(si)上存在一層非常稀薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)，主要由二氧化(hua)碳構成(cheng)，成(cheng)分(fen)可能還(huan)包括氧氣(qi)，此外木衛(wei)四(si)還(huan)有(you)一個(ge)(ge)活動劇烈的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)離層。科(ke)學家(jia)們認為(wei)木衛(wei)四(si)是(shi)因(yin)木星四(si)周氣(qi)體和塵埃(ai)圓(yuan)盤(pan)的(de)(de)(de)(de)(de)吸積(ji)作用而緩慢形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。由于木衛(wei)四(si)形成(cheng)過(guo)程緩慢且(qie)缺(que)乏(fa)潮(chao)汐(xi)熱(re)效應，所以內部(bu)(bu)結(jie)構并未經歷快速的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)化(hua)。木衛(wei)四(si)內部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)對流(liu)在形成(cheng)后不久就已經開始，這種對流(liu)導致內部(bu)(bu)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)分(fen)化(hua)，位(wei)于地表100至150千(qian)米深處的(de)(de)(de)(de)(de)地下海洋與一個(ge)(ge)個(ge)(ge)比(bi)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)巖質內核可能因(yin)此形成(cheng)。
意大利天文(wen)學家(jia)伽利略在(zai)1610年1月發現了木(mu)衛四(si)和其(qi)他三顆木(mu)星(xing)大衛星(xing)（木(mu)衛一(yi)、木(mu)衛二和木(mu)衛三）。木(mu)衛四(si)的(de)(de)名(ming)(ming)稱(cheng)來自希(xi)臘神話中(zhong)宙斯的(de)(de)愛人之一(yi)卡里斯托，她(ta)是(shi)一(yi)位與(yu)月亮女神阿爾忒彌斯關系密切的(de)(de)寧芙（有時也(ye)被認為是(shi)呂卡翁的(de)(de)女兒）。西門(men)·馬里烏(wu)(wu)斯在(zai)該(gai)星(xing)被發現后(hou)不久(jiu)提出(chu)該(gai)名(ming)(ming)稱(cheng)，馬里烏(wu)(wu)斯則認為這是(shi)約翰(han)內斯·開(kai)普勒的(de)(de)建議(yi)。然而天文(wen)學家(jia)在(zai)很(hen)(hen)長時間內都不歡迎(ying)這個名(ming)(ming)稱(cheng)，直到20世紀中(zhong)期才廣泛(fan)采用。很(hen)(hen)多早期的(de)(de)天文(wen)學文(wen)獻中(zhong)均以羅馬數(shu)字來稱(cheng)呼這顆衛星(xing)（該(gai)體系由伽利略所(suo)提出(chu)），即稱(cheng)為木(mu)衛四(si)（Jupiter IV）或“朱庇(bi)特的(de)(de)第四(si)顆衛星(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)上(shang)一個撞擊坑平(ping)原的(de)(de)近(jin)(jin)紅外(wai)光譜圖。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)的(de)(de)平(ping)均密度為1.83g/cm3,，表明它是由近(jin)(jin)乎等量的(de)(de)巖(yan)(yan)石(shi)和冰(bing)體(ti)(ti)水(shui)構(gou)成的(de)(de)，此(ci)外(wai)可(ke)能還存在(zai)某些不穩定的(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)，如氨的(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)。冰(bing)體(ti)(ti)的(de)(de)比重介于49-55%之間。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)巖(yan)(yan)石(shi)的(de)(de)確切構(gou)成還不為人知，但(dan)是很可(ke)能接近(jin)(jin)于L型或LL型普(pu)通球粒隕石(shi)，這兩類隕石(shi)較之H球粒隕石(shi)，所含(han)的(de)(de)全鐵(tie)和金屬(shu)鐵(tie)較少，而(er)鐵(tie)氧化(hua)物較多。在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)上(shang)，以質(zhi)量計，鐵(tie)和硅(gui)的(de)(de)豐度比為1.05-1.27，而(er)在(zai)太陽中，則為1.8。
木衛(wei)四的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)是不對稱(cheng)的(de)(de)(de)：其同(tong)(tong)軌道(dao)(dao)(dao)方向(xiang)的(de)(de)(de)一(yi)面(mian)(mian)(mian)(mian)要暗(an)于(yu)逆(ni)軌道(dao)(dao)(dao)方向(xiang)的(de)(de)(de)一(yi)面(mian)(mian)(mian)(mian)，這與其他(ta)伽利略衛(wei)星的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)正好相反。此外，其逆(ni)軌道(dao)(dao)(dao)方向(xiang)一(yi)面(mian)(mian)(mian)(mian)似乎(hu)富(fu)含(han)(han)二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)，而其同(tong)(tong)軌道(dao)(dao)(dao)方向(xiang)一(yi)面(mian)(mian)(mian)(mian)則含(han)(han)有較多的(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)硫。木衛(wei)四上許多較年(nian)輕的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑都(dou)含(han)(han)有較豐富(fu)的(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)。總的(de)(de)(de)來說，木衛(wei)四表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)物質構成(cheng)(cheng)，特別(bie)是暗(an)區的(de)(de)(de)物質構成(cheng)(cheng)，十分接近于(yu)D型小(xiao)行星，后(hou)者的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)由(you)碳(tan)(tan)基(ji)物質構成(cheng)(cheng)。
木衛(wei)四表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)反照率為0.2。人們推測(ce)其(qi)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物(wu)質構(gou)(gou)(gou)成(cheng)與其(qi)整體(ti)的(de)(de)(de)物(wu)質構(gou)(gou)(gou)成(cheng)大致(zhi)相同。利(li)用近紅外光(guang)譜(pu)學，科學家們在(zai)(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)(he)(he)3.0微米(mi)波長段發(fa)(fa)現(xian)(xian)了強(qiang)烈的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水的(de)(de)(de)吸附帶。冰(bing)體(ti)在(zai)(zai)木衛(wei)四表(biao)面(mian)普遍存在(zai)(zai)，比(bi)重在(zai)(zai)25-50%之間。對(dui)伽利(li)略號和(he)(he)(he)地(di)基觀測(ce)站拍攝的(de)(de)(de)高(gao)分辨率近紅外光(guang)譜(pu)和(he)(he)(he)紫外線(xian)光(guang)譜(pu)照片(pian)進(jin)行分析(xi)(xi)后，科學家們發(fa)(fa)現(xian)(xian)了多種非水溶性(xing)物(wu)質，如含(han)鎂和(he)(he)(he)含(han)鐵的(de)(de)(de)水合硅(gui)酸鹽、二(er)氧(yang)化(hua)碳、二(er)氧(yang)化(hua)硫，可能還包括氨和(he)(he)(he)多種有機化(hua)合物(wu)。[光(guang)譜(pu)分析(xi)(xi)的(de)(de)(de)數據(ju)表(biao)明即使在(zai)(zai)很小的(de)(de)(de)區(qu)域內，該星體(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物(wu)質構(gou)(gou)(gou)成(cheng)也(ye)極度混雜(za)。由(you)(you)冰(bing)體(ti)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)小面(mian)積(ji)、明亮斑(ban)塊與由(you)(you)巖石、冰(bing)體(ti)混合物(wu)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)斑(ban)塊相混雜(za)，而(er)廣(guang)大的(de)(de)(de)暗區(qu)則由(you)(you)非冰(bing)物(wu)質構(gou)(gou)(gou)成(cheng)。
木(mu)衛四(si)的(de)(de)內(nei)部(bu)結構(gou)圖。木(mu)衛四(si)遭受過猛烈轟擊(ji)的(de)(de)表面之(zhi)下是一(yi)(yi)層厚(hou)度(du)在(zai)(zai)(zai)80-150公(gong)里(li)之(zhi)間(jian)的(de)(de)寒冷、堅硬的(de)(de)冰(bing)質巖石圈。對包圍著(zhu)木(mu)星及其(qi)衛星的(de)(de)磁(ci)場進行的(de)(de)研究表明在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛四(si)地殼之(zhi)下50-200公(gong)里(li)深處存在(zai)(zai)(zai)著(zhu)一(yi)(yi)個咸水海(hai)洋(yang)(yang)：科學家們(men)發現置于木(mu)星多(duo)變的(de)(de)磁(ci)場中的(de)(de)木(mu)衛四(si)就像個理想(xiang)的(de)(de)導電球體，即磁(ci)場無法穿透到達(da)該衛星的(de)(de)內(nei)核，這意味著(zhu)在(zai)(zai)(zai)該星體中存在(zai)(zai)(zai)著(zhu)一(yi)(yi)層厚(hou)度(du)至少(shao)達(da)到10公(gong)里(li)的(de)(de)高電導率液體。該海(hai)洋(yang)(yang)中可能(neng)還含有少(shao)量的(de)(de)氨或(huo)其(qi)他(ta)防凍物質，比重達(da)到了5%，從而阻止了海(hai)洋(yang)(yang)的(de)(de)冰(bing)凍。在(zai)(zai)(zai)這種情況下，海(hai)洋(yang)(yang)的(de)(de)厚(hou)度(du)將(jiang)達(da)到250-300公(gong)里(li)。如(ru)果不存在(zai)(zai)(zai)海(hai)洋(yang)(yang)，那么(me)其(qi)冰(bing)質巖石圈將(jiang)會更厚(hou)，可能(neng)厚(hou)達(da)300公(gong)里(li)。
巖(yan)石圈和假定(ding)的(de)(de)(de)海洋之(zhi)下的(de)(de)(de)星體(ti)內(nei)部(bu)可能(neng)(neng)既(ji)不是(shi)(shi)質地(di)均勻的(de)(de)(de)整體(ti)也(ye)不是(shi)(shi)完全的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)化型。伽利略號的(de)(de)(de)探測(ce)數(shu)據(ju)（特別是(shi)(shi)在(zai)近距離(li)飛掠中測(ce)定(ding)的(de)(de)(de)無量綱轉(zhuan)動(dong)慣量——其(qi)數(shu)值為0.3549 ± 0.0042）表明其(qi)內(nei)部(bu)由被壓縮(suo)的(de)(de)(de)巖(yan)石和冰(bing)體(ti)構成(cheng)(cheng)，且由于(yu)構成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)沉積，隨著深度的(de)(de)(de)增加(jia)，巖(yan)石的(de)(de)(de)比重也(ye)逐(zhu)漸加(jia)大(da)。也(ye)就是(shi)(shi)說木(mu)衛四(si)的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)結構只是(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)層(ceng)。在(zai)該密(mi)度和轉(zhuan)動(dong)慣量下，星體(ti)的(de)(de)(de)中心可能(neng)(neng)存在(zai)著一顆小型硅酸(suan)鹽內(nei)核(he)。這(zhe)類內(nei)核(he)的(de)(de)(de)半徑不可能(neng)(neng)超過600公里，而其(qi)密(mi)度可能(neng)(neng)介于(yu)3.1-3.g/cm3之(zhi)間。
木(mu)(mu)衛四(si)表(biao)面的(de)地質年齡十分古老，它同時也(ye)是太陽系中(zhong)遭受過(guo)最猛(meng)烈轟擊(ji)的(de)天體(ti)之一，[31]其(qi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑密度(du)已經接近(jin)于(yu)飽和(he)：任何新的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑均(jun)可能覆蓋(gai)于(yu)舊的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑之上(shang)。木(mu)(mu)衛四(si)上(shang)的(de)大(da)型(xing)地質構(gou)造(zao)相對(dui)簡(jian)單：這(zhe)里沒有大(da)型(xing)的(de)山脈、火山或其(qi)他內源性構(gou)造(zao)特征(zheng)。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑和(he)多環(huan)結構(gou)，以及(ji)裂(lie)縫、懸崖和(he)沉積地形是該星體(ti)表(biao)面發現(xian)的(de)為數不多的(de)幾(ji)種(zhong)大(da)型(xing)地質構(gou)造(zao)。
木(mu)衛四(si)(si)表面能夠(gou)被(bei)(bei)分(fen)(fen)成(cheng)(cheng)數種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)單元：撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原(yuan)(yuan)、較(jiao)明亮的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)、明亮而平(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)以(yi)及由多(duo)環(huan)(huan)機構(gou)和撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)多(duo)類地(di)(di)(di)形(xing)單元。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原(yuan)(yuan)覆(fu)蓋了(le)木(mu)衛四(si)(si)的(de)(de)(de)(de)大部(bu)分(fen)(fen)表面，是(shi)古(gu)老(lao)巖(yan)石(shi)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)典型代表，其(qi)構(gou)成(cheng)(cheng)物質(zhi)為(wei)冰(bing)體(ti)和巖(yan)石(shi)的(de)(de)(de)(de)混(hun)合物。較(jiao)明亮的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)中(zhong)存在(zai)著明亮的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)、被(bei)(bei)稱為(wei)變(bian)余結構(gou)的(de)(de)(de)(de)古(gu)老(lao)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)(de)殘跡(ji)(ji)和多(duo)環(huan)(huan)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)央部(bu)分(fen)(fen)，科學家(jia)們猜測這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)是(shi)由冰(bing)質(zhi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)沉積(ji)而成(cheng)(cheng)。明亮而平(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)區域較(jiao)小，常出現(xian)于(yu)沃爾哈拉撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)和阿斯嘉(jia)德撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)(de)山脊和槽溝地(di)(di)(di)帶中(zhong)，撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原(yuan)(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)孤(gu)立斑點地(di)(di)(di)帶也屬于(yu)這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)。這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)最初被(bei)(bei)認為(wei)與(yu)內源性地(di)(di)(di)質(zhi)活(huo)動有(you)關，但是(shi)伽利(li)略號(hao)傳回的(de)(de)(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)辨率照(zhao)片(pian)顯(xian)(xian)示這種(zhong)明亮而平(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)地(di)(di)(di)形(xing)與(yu)斷裂(lie)、瘤狀地(di)(di)(di)形(xing)有(you)關，并沒有(you)出現(xian)任(ren)何星體(ti)表面被(bei)(bei)多(duo)次覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)跡(ji)(ji)象。伽利(li)略號(hao)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)片(pian)亦顯(xian)(xian)示木(mu)衛四(si)(si)上小塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)陰暗平(ping)坦區域的(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋面積(ji)小于(yu)1萬平(ping)方(fang)公里，并被(bei)(bei)周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)形(xing)所環(huan)(huan)繞。這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)可能是(shi)冰(bing)火山沉積(ji)地(di)(di)(di)形(xing)。這些比(bi)較(jiao)明亮或平(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年齡都比(bi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原(yuan)(yuan)稍小。
木衛四(si)上的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)直徑(jing)從100米——這(zhe)是探測照片的(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)分辨率——到100多公(gong)里(li)(li)不(bu)等(deng)，而(er)多環(huan)結(jie)構(gou)(gou)則(ze)(ze)不(bu)算在(zai)列。直徑(jing)小(xiao)于(yu)5公(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)小(xiao)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)擁(yong)有(you)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)碗(wan)型(xing)結(jie)構(gou)(gou)或平底結(jie)構(gou)(gou)。直徑(jing)在(zai)5-40公(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)則(ze)(ze)擁(yong)有(you)中央(yang)山(shan)峰。直徑(jing)在(zai)25-100公(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)(de)(de)很(hen)多撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)，如(ru)庭德爾撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)(Tindr crater)，其中央(yang)山(shan)峰為塌陷地形(xing)(xing)所取代。而(er)直徑(jing)大(da)于(yu)60公(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)中央(yang)則(ze)(ze)可(ke)(ke)能存在(zai)著拱形(xing)(xing)結(jie)構(gou)(gou)，這(zhe)可(ke)(ke)能是撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)事件發生(sheng)之后的(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)(gou)造抬(tai)升作用造成的(de)(de)(de)(de)(de)。而(er)少數(shu)明(ming)亮且(qie)直徑(jing)大(da)于(yu)100公(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)則(ze)(ze)擁(yong)有(you)與眾(zhong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)拱形(xing)(xing)結(jie)構(gou)(gou)。這(zhe)些撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)較(jiao)之月(yue)球(qiu)上的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)類結(jie)構(gou)(gou)都很(hen)淺，可(ke)(ke)能是向多環(huan)機構(gou)(gou)轉變的(de)(de)(de)(de)(de)過渡地形(xing)(xing)。
木衛(wei)四上最大(da)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)地形(xing)是(shi)(shi)多環(huan)(huan)盆地。其(qi)(qi)中(zhong)有兩個規(gui)模巨大(da)，而沃爾哈(ha)拉撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑則(ze)是(shi)(shi)其(qi)(qi)中(zhong)其(qi)(qi)中(zhong)最大(da)的(de)(de)，其(qi)(qi)明亮的(de)(de)中(zhong)央地帶直(zhi)徑達到了(le)(le)600公里，而環(huan)(huan)狀結(jie)構則(ze)繼續向外延展了(le)(le)1800公里。第二大(da)的(de)(de)多環(huan)(huan)結(jie)構是(shi)(shi)阿斯(si)嘉德撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑，直(zhi)徑大(da)約為(wei)1600公里。多環(huan)(huan)結(jie)構產生(sheng)的(de)(de)原因可能(neng)是(shi)(shi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)事件發(fa)生(sheng)之后處在柔軟或流(liu)動物質——如(ru)海洋之上的(de)(de)巖石圈產生(sheng)的(de)(de)同心環(huan)(huan)狀的(de)(de)斷裂。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑鏈則(ze)是(shi)(shi)一(yi)(yi)長串鏈狀、呈直(zhi)線分布于星體表面的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑，它(ta)們可能(neng)是(shi)(shi)木衛(wei)四被過(guo)于接(jie)近木星而受(shou)到引力潮汐作用(yong)解體的(de)(de)天體撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)之后形(xing)成的(de)(de)，也可能(neng)是(shi)(shi)遭受(shou)小角(jiao)度(du)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)后產生(sheng)的(de)(de)。前一(yi)(yi)種(zhong)情(qing)況得到了(le)(le)蘇梅克-列(lie)維9號彗星撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)事件的(de)(de)印證。
沃(wo)爾哈拉多(duo)環結構正(zheng)如前文所提及的(de)，木衛四上(shang)還存(cun)在(zai)著由純冰體(ti)(ti)構成(cheng)的(de)、反照(zhao)率(lv)高(gao)達0.8的(de)斑塊地(di)(di)形(xing)，其四周為較(jiao)(jiao)暗(an)的(de)物(wu)質所環繞。伽利略號的(de)高(gao)分辨率(lv)照(zhao)片顯(xian)示這些較(jiao)(jiao)明亮(liang)的(de)斑塊主(zhu)要(yao)位于抬升地(di)(di)形(xing)上(shang)：如撞(zhuang)擊坑坑緣、懸(xuan)崖(ya)、山(shan)脊和(he)(he)瘤狀(zhuang)地(di)(di)形(xing)。這種斑塊可(ke)能是(shi)一層薄薄的(de)霜(shuang)體(ti)(ti)沉(chen)積。較(jiao)(jiao)暗(an)的(de)物(wu)質通(tong)常位于四周地(di)(di)勢較(jiao)(jiao)低(di)且(qie)較(jiao)(jiao)平坦的(de)地(di)(di)帶(dai)，如撞(zhuang)擊坑坑底和(he)(he)撞(zhuang)擊坑之間的(de)低(di)洼地(di)(di)帶(dai)，它們將(jiang)原本(ben)的(de)霜(shuang)體(ti)(ti)沉(chen)積物(wu)覆蓋(gai)住，故而該地(di)(di)區(qu)顯(xian)得較(jiao)(jiao)暗(an)，形(xing)成(cheng)了(le)直(zhi)徑達5公(gong)里以上(shang)的(de)暗(an)斑。
在幾(ji)公(gong)里的(de)(de)(de)級(ji)別上，較(jiao)之其(qi)(qi)(qi)他(ta)伽利略衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)表面，木衛(wei)四的(de)(de)(de)表面地(di)形現(xian)出了更多(duo)的(de)(de)(de)退(tui)(tui)(tui)化特征。例如相比較(jiao)與(yu)其(qi)(qi)(qi)他(ta)衛(wei)星(xing)，如木衛(wei)三的(de)(de)(de)暗區(qu)，木衛(wei)四的(de)(de)(de)表面即缺乏直徑小(xiao)于1公(gong)里的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)，取而代之的(de)(de)(de)是(shi)(shi)無處不在的(de)(de)(de)小(xiao)型瘤(liu)狀(zhuang)地(di)形和(he)陷坑(keng)(keng)。瘤(liu)狀(zhuang)地(di)形被認為(wei)是(shi)(shi)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)經歷(li)了迄今為(wei)止還(huan)不為(wei)人(ren)知的(de)(de)(de)退(tui)(tui)(tui)化過程而形成(cheng)的(de)(de)(de)坑(keng)(keng)緣(yuan)殘(can)(can)跡，這種退(tui)(tui)(tui)化很可能(neng)是(shi)(shi)冰(bing)(bing)體的(de)(de)(de)緩慢升華造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)——當(dang)木衛(wei)四運行至日下(xia)點時，其(qi)(qi)(qi)向(xiang)陽面溫度會達到165K以(yi)上，此時冰(bing)(bing)體即會出現(xian)升華現(xian)象：基巖引起其(qi)(qi)(qi)上的(de)(de)(de)臟冰(bing)(bing)分(fen)解，從(cong)而使得其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體水和(he)其(qi)(qi)(qi)他(ta)易揮(hui)發(fa)物(wu)質升華。而殘(can)(can)骸中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)非(fei)冰(bing)(bing)質殘(can)(can)余物(wu)則發(fa)生(sheng)崩(beng)塌，從(cong)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)緣(yuan)的(de)(de)(de)坡上下(xia)落(luo)。這種崩(beng)塌經常在撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)附近和(he)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)內(nei)部出現(xian)，被稱為(wei)“周邊碎片(pian)”(debris aprons)。哈爾撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)及其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)央(yang)拱形結(jie)構(gou)。
此外，有(you)些撞擊坑(keng)的(de)(de)坑(keng)緣被一些蜿蜒的(de)(de)、類似峽谷(gu)(gu)的(de)(de)切口(kou)（它(ta)們被稱(cheng)為溝(gou)壑）所切割，這些溝(gou)壑看起來(lai)有(you)點像火星表面的(de)(de)峽谷(gu)(gu)。在冰體(ti)升華假(jia)說中，位于低洼地帶的(de)(de)暗(an)色物質(zhi)(zhi)被解釋為主要(yao)由來(lai)自退化的(de)(de)撞擊坑(keng)坑(keng)緣的(de)(de)非冰質(zhi)(zhi)物質(zhi)(zhi)組(zu)成的(de)(de)覆蓋層，它(ta)覆蓋了木(mu)衛四表面大(da)部分的(de)(de)冰體(ti)基巖(yan)。
塌陷(xian)地(di)(di)形(xing)和(he)瘤狀地(di)(di)形(xing)通過各地(di)(di)質(zhi)單元所(suo)覆(fu)蓋的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)密(mi)(mi)度，人(ren)們可以(yi)推斷出(chu)它(ta)們的(de)(de)相對年(nian)(nian)(nian)齡：撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)分布密(mi)(mi)度越(yue)大，該地(di)(di)質(zhi)單元相對年(nian)(nian)(nian)齡越(yue)大。但是它(ta)們的(de)(de)絕(jue)對年(nian)(nian)(nian)齡卻(que)還無法確定(ding)，不(bu)過根(gen)據理論預測(ce)，撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平原的(de)(de)地(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡被認(ren)為長達45億(yi)年(nian)(nian)(nian)，幾乎可以(yi)追溯到太陽系的(de)(de)形(xing)成時期(qi)。多環結(jie)構和(he)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)地(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡則取決于其所(suo)在區域(yu)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)密(mi)(mi)度，由此(ci)得出(chu)的(de)(de)估計年(nian)(nian)(nian)齡從10億(yi)年(nian)(nian)(nian)到40億(yi)年(nian)(nian)(nian)不(bu)等。
木衛四周(zhou)圍的(de)(de)感(gan)應磁場木衛四擁(yong)有一層(ceng)非(fei)常稀薄(bo)的(de)(de)大(da)氣(qi)，主要由(you)二(er)氧(yang)化碳構(gou)成。伽利略號上(shang)的(de)(de)近紅外測繪分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘查到該(gai)(gai)大(da)氣(qi)層(ceng)的(de)(de)吸收(shou)特(te)征，從而(er)證實了它的(de)(de)存在。據估計其(qi)表面(mian)壓力為7.5 × 10?12巴，粒子密(mi)度為4 × 10? cm?3。這層(ceng)大(da)氣(qi)是(shi)如此稀薄(bo)，僅(jin)僅(jin)需要四天，組成它的(de)(de)物質就會(hui)逃(tao)逸(yi)殆盡(jin)，所以該(gai)(gai)大(da)氣(qi)一定源源不(bu)斷的(de)(de)得到了補(bu)充，補(bu)充來源可能(neng)是(shi)從該(gai)(gai)星(xing)體(ti)冰(bing)質地(di)殼中(zhong)升華出的(de)(de)干冰(bing)，這也與該(gai)(gai)星(xing)體(ti)表面(mian)明亮地(di)區瘤狀(zhuang)地(di)形的(de)(de)冰(bing)體(ti)升華形成假說相契合。
木(mu)衛四(si)的(de)電(dian)離層則是(shi)在伽利略(lve)號(hao)的(de)數次(ci)飛掠中(zhong)被首次(ci)發現，其高電(dian)子密(mi)度(du)為7-17 × 10? cm?3，這種密(mi)度(du)與大氣(qi)中(zhong)二氧(yang)化(hua)(hua)碳的(de)光(guang)致電(dian)離作用(yong)的(de)效果不相符合。所以有人預測木(mu)衛四(si)大氣(qi)層的(de)組要成分應該是(shi)氧(yang)氣(qi)（含量(liang)為二氧(yang)化(hua)(hua)碳的(de)10倍到(dao)(dao)100倍），但是(shi)尚未在該大氣(qi)中(zhong)探測到(dao)(dao)氧(yang)氣(qi)的(de)存在。
木衛四(si)（左(zuo)下角）、木星(xing)和木衛二(er)（位于(yu)木星(xing)大紅斑(ban)的(de)左(zuo)下方）。木衛四(si)是距離(li)木星(xing)最(zui)遠的(de)伽利略衛星(xing)，其軌(gui)(gui)道距離(li)木星(xing)約188萬(wan)公里(li)(是木星(xing)半徑(jing)——7萬(wan)1398公里(li)——的(de)26.3倍)，比(bi)之(zhi)距離(li)木星(xing)次近的(de)木衛三的(de)軌(gui)(gui)道半徑(jing)——107萬(wan)公里(li)——遠得多。由于(yu)軌(gui)(gui)道半徑(jing)較大，故(gu)其并(bing)不處于(yu)軌(gui)(gui)道共振狀態，可能永遠也不會處于(yu)這種狀態。
木(mu)衛(wei)(wei)四不參(can)與軌(gui)道共振，這意味(wei)著它永遠都不會(hui)產生明顯的潮汐(xi)熱(re)(re)效應，而潮汐(xi)熱(re)(re)效應是星(xing)體內部(bu)結構分化和發(fa)育的重要動力。由于距離木(mu)星(xing)較(jiao)(jiao)遠，所以其表(biao)面來(lai)自(zi)木(mu)星(xing)磁場的帶(dai)電(dian)粒(li)子流較(jiao)(jiao)弱(ruo)——比之木(mu)衛(wei)(wei)二(er)表(biao)面的帶(dai)電(dian)粒(li)子流弱(ruo)了300倍(bei)。所以較(jiao)(jiao)之其他(ta)幾顆伽利(li)略衛(wei)(wei)星(xing)，木(mu)衛(wei)(wei)四表(biao)面的帶(dai)電(dian)粒(li)子光(guang)滲(shen)效應較(jiao)(jiao)弱(ruo)。
和大部分(fen)的(de)(de)衛(wei)星(xing)一樣(yang)，木(mu)衛(wei)四是一顆同(tong)步自轉衛(wei)星(xing)，即木(mu)衛(wei)四的(de)(de)自轉周期等同(tong)于(yu)其公轉周期，約為(wei)16.7個地球(qiu)日。其軌(gui)道(dao)離心率很小，軌(gui)道(dao)傾(qing)角也很小，接近于(yu)木(mu)星(xing)赤(chi)道(dao)，同(tong)時在數(shu)百年的(de)(de)周期里，軌(gui)道(dao)的(de)(de)離心率和傾(qing)角還會以周期函(han)數(shu)的(de)(de)形式受到太陽和木(mu)星(xing)引力攝動的(de)(de)影響。變化(hua)范圍分(fen)別為(wei)0.0072-0.0076和0.20-0.60°。這(zhe)種軌(gui)道(dao)的(de)(de)變化(hua)使得其轉軸(zhou)傾(qing)角在0.4-1.6°之間變化(hua)。
木(mu)衛四內部(bu)結(jie)構的(de)(de)(de)部(bu)分分層(ceng)（該結(jie)論(lun)由無量綱(gang)轉動(dong)慣量數值推斷而出）表明該星(xing)體(ti)(ti)從未被充分加熱(re)以(yi)使(shi)其(qi)(qi)(qi)冰質部(bu)分融解(jie)。因此(ci)，其(qi)(qi)(qi)最可能的(de)(de)(de)形(xing)成模型是低密(mi)度的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)次星(xing)云(yun)中的(de)(de)(de)緩慢吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。這個持(chi)(chi)續時間(jian)甚久的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)使(shi)得星(xing)體(ti)(ti)最終冷卻(que)，而無法保持(chi)(chi)在吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)、放射性元素(su)衰變(bian)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)和星(xing)體(ti)(ti)收縮過(guo)(guo)(guo)程(cheng)積聚的(de)(de)(de)熱(re)量，從而阻斷了(le)冰體(ti)(ti)融化和快(kuai)速分化過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。其(qi)(qi)(qi)形(xing)成階(jie)段所耗時間(jian)大約在10萬年(nian)(nian)到1000萬年(nian)(nian)之間(jian)。
瘤狀地(di)(di)形(xing)而(er)之(zhi)(zhi)(zhi)后木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步演化則取決于(yu)放射性(xing)衰變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)機制(zhi)和靠近(jin)(jin)星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表面熱(re)傳導(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻機制(zhi)之(zhi)(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)競賽，以(yi)及(ji)星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)到(dao)底是(shi)(shi)處(chu)于(yu)固(gu)(gu)態(tai)(tai)還(huan)是(shi)(shi)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)狀態(tai)(tai)。冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)運(yun)動(dong)狀況(kuang)是(shi)(shi)所(suo)有(you)冰(bing)(bing)(bing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)模(mo)型中(zhong)(zhong)(zhong)最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不確定性(xing)因素。基于(yu)溫度(du)(du)對(dui)(dui)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，當溫度(du)(du)接近(jin)(jin)于(yu)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔點時，就會(hui)出(chu)現(xian)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)。在(zai)(zai)(zai)(zai)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)速度(du)(du)十(shi)分(fen)(fen)緩(huan)慢，大(da)約為(wei)1厘米/年，但是(shi)(shi)從長期(qi)(qi)來(lai)看，亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)事實上是(shi)(shi)非常(chang)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻機制(zhi)。在(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)寒(han)冷而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)——被稱(cheng)為(wei)“密(mi)封蓋(gai)”（stagnant lid）——中(zhong)(zhong)(zhong)，熱(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)(dao)并沒有(you)以(yi)對(dui)(dui)流(liu)(liu)形(xing)式進(jin)行(xing)；而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)該層(ceng)之(zhi)(zhi)(zhi)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)，熱(re)量則是(shi)(shi)以(yi)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)形(xing)式進(jin)行(xing)傳導(dao)(dao)。對(dui)(dui)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)說，外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)(dao)層(ceng)即是(shi)(shi)厚(hou)度(du)(du)約為(wei)100公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寒(han)冷而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)(zai)解釋(shi)了(le)為(wei)何木(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面沒有(you)任何內(nei)源(yuan)性(xing)構造(zao)活動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡象(xiang)。而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)，熱(re)對(dui)(dui)流(liu)(liu)可能是(shi)(shi)分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為(wei)在(zai)(zai)(zai)(zai)高壓之(zhi)(zhi)(zhi)下，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)水會(hui)出(chu)現(xian)多種晶相，從星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)到(dao)星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第七態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)。在(zai)(zai)(zai)(zai)早期(qi)(qi)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)(liu)機制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)作阻止(zhi)了(le)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)面積融(rong)化，而(er)后者則會(hui)導(dao)(dao)致星(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化，從而(er)形(xing)成一(yi)個大(da)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石內(nei)核(he)和冰(bing)(bing)(bing)質地(di)(di)幔。同時也(ye)由于(yu)對(dui)(dui)流(liu)(liu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)(zai)，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和巖石的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化持(chi)續了(le)數十(shi)億年之(zhi)(zhi)(zhi)久，至今仍在(zai)(zai)(zai)(zai)緩(huan)慢進(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)。
現(xian)今解釋木(mu)衛四(si)形成的(de)觀(guan)點(dian)考慮到了在其表(biao)面之下可能(neng)存在著一(yi)個地(di)下海洋，其形成與冰體(ti)的(de)第一(yi)晶相的(de)熔(rong)(rong)點(dian)異(yi)(yi)常(chang)有(you)關(guan)——其熔(rong)(rong)點(dian)隨著壓力(li)的(de)增大(da)而降低，當(dang)壓力(li)達到2070巴時，熔(rong)(rong)點(dian)可低至(zhi)251K。在所有(you)的(de)木(mu)衛四(si)現(xian)實(shi)模型中，位于100-200公(gong)里深(shen)處地(di)層(ceng)的(de)溫度(du)都十分接近(jin)，甚至(zhi)是(shi)略微超過了這個異(yi)(yi)常(chang)的(de)熔(rong)(rong)點(dian)。而少量氨——比重約(yue)為(wei)1-2%——的(de)存在則能(neng)夠加(jia)大(da)該深(shen)度(du)液體(ti)存在的(de)可能(neng)性，因(yin)為(wei)氨能(neng)夠進一(yi)步降低冰體(ti)熔(rong)(rong)點(dian)。
盡管在(zai)很多方(fang)面木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)和木(mu)衛(wei)(wei)三十分(fen)相似(si)，但是前者的(de)(de)地質歷(li)史相對簡(jian)單。在(zai)撞擊(ji)事件和其他(ta)外力影響作(zuo)用(yong)(yong)之(zhi)前，該星(xing)(xing)體的(de)(de)表面即已基本成型(xing)。與擁有槽(cao)溝(gou)構(gou)造的(de)(de)鄰近衛(wei)(wei)星(xing)(xing)木(mu)衛(wei)(wei)三相比(bi)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)上甚少發現地質構(gou)造活動的(de)(de)跡象。 這種相對簡(jian)單的(de)(de)地質歷(li)史對于行星(xing)(xing)科學家來說意義(yi)十分(fen)重大，他(ta)們可(ke)將該星(xing)(xing)體作(zuo)為一個很好的(de)(de)基本參考對象，用(yong)(yong)來對比(bi)其他(ta)更加(jia)復雜的(de)(de)星(xing)(xing)體。
未來人類在(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)上(shang)(shang)設置的(de)基地(di)的(de)藝術想象(xiang)圖[40]20世(shi)紀70年(nian)代(dai)，先驅(qu)者(zhe)10號(hao)和(he)先驅(qu)者(zhe)11號(hao)先后接近(jin)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星，獲取了(le)(le)(le)(le)少量(liang)關于木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)的(de)新(xin)信息。真正的(de)突破來自1979-1980年(nian)間(jian)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)和(he)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)的(de)考察。它們(men)對(dui)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)一半以上(shang)(shang)的(de)表面進行(xing)(xing)了(le)(le)(le)(le)拍(pai)攝，圖像分(fen)辨率(lv)在(zai)(zai)1-2公(gong)里之間(jian)，同時還精確地(di)測量(liang)了(le)(le)(le)(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)的(de)表面溫度、質量(liang)和(he)大小。第(di)二(er)波的(de)考察在(zai)(zai)1994年(nian)至(zhi)2003年(nian)間(jian)展開，其時伽利(li)略(lve)號(hao)8次(ci)近(jin)距(ju)離飛(fei)掠(lve)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)，最后一次(ci)飛(fei)掠(lve)發生在(zai)(zai)2001年(nian)，當(dang)時伽利(li)略(lve)號(hao)位于C30軌道上(shang)(shang)，距(ju)離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)表面僅138公(gong)里。伽利(li)略(lve)號(hao)完成了(le)(le)(le)(le)對(dui)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)表面的(de)全(quan)球測繪，并傳回了(le)(le)(le)(le)大量(liang)分(fen)辨率(lv)達到(dao)15米的(de)特定地(di)區的(de)照片(pian)。2000年(nian)，卡西尼號(hao)在(zai)(zai)前往(wang)土(tu)星途中對(dui)包括(kuo)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)在(zai)(zai)內的(de)四(si)(si)顆伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星進行(xing)(xing)了(le)(le)(le)(le)高精度紅(hong)外光譜探測。2007年(nian)2月(yue)(yue)至(zhi)3月(yue)(yue)，新(xin)視野號(hao)探測器在(zai)(zai)前往(wang)冥王星途中經過木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)，對(dui)其進行(xing)(xing)了(le)(le)(le)(le)拍(pai)攝和(he)光譜分(fen)析。
美國航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)和歐洲(zhou)空(kong)間(jian)(jian)(jian)局(ju)(ju)合作的(de)一項旨在探測木(mu)(mu)星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)——“木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二-木(mu)(mu)星(xing)(xing)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)”將(jiang)于(yu)2020年(nian)實施。2009年(nian)2月，美國航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)和歐洲(zhou)空(kong)間(jian)(jian)(jian)局(ju)(ju)確認該(gai)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)將(jiang)優先于(yu)“土(tu)(tu)衛(wei)(wei)六-土(tu)(tu)星(xing)(xing)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)”得以實施。但(dan)是歐洲(zhou)空(kong)間(jian)(jian)(jian)局(ju)(ju)的(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)資金仍然面(mian)臨來自該(gai)局(ju)(ju)其他(ta)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)的(de)競(jing)爭(zheng)。“木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二-木(mu)(mu)星(xing)(xing)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)”包括(kuo)美國航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)主持的(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)-木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二軌道(dao)飛(fei)行器(qi)(qi)”和歐洲(zhou)空(kong)間(jian)(jian)(jian)局(ju)(ju)主持的(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)-木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三軌道(dao)飛(fei)行器(qi)(qi)”，可能還包括(kuo)日本宇宙航(hang)(hang)空(kong)研究開發(fa)機構主持的(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場探測器(qi)(qi)”。
就如同木(mu)衛(wei)二(er)和(he)(he)(he)木(mu)衛(wei)三一(yi)樣，也有人(ren)(ren)認為在(zai)木(mu)衛(wei)四表面之(zhi)下的(de)(de)(de)咸水(shui)海洋中可能(neng)(neng)存在(zai)著外星(xing)生(sheng)命(ming)。但是(shi)(shi)較之(zhi)木(mu)衛(wei)二(er)和(he)(he)(he)木(mu)衛(wei)三來(lai)說，木(mu)衛(wei)四上(shang)的(de)(de)(de)環境顯得相(xiang)對惡劣，主要是(shi)(shi)因為：缺乏可接觸的(de)(de)(de)巖石物(wu)(wu)質、來(lai)自(zi)星(xing)體(ti)內(nei)核的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)通量(liang)較低。科(ke)學家特倫(lun)斯(si)·約翰森這樣論述(shu)木(mu)衛(wei)四和(he)(he)(he)其他伽利略衛(wei)星(xing)上(shang)生(sheng)命(ming)存在(zai)可能(neng)(neng)性(xing)的(de)(de)(de)問題(ti)是(shi)(shi)：“構(gou)成生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)基(ji)本材料——我(wo)們稱之(zhi)為“前生(sheng)命(ming)時期物(wu)(wu)質”——在(zai)許多太陽(yang)系天體(ti)，如彗星(xing)、小(xiao)行星(xing)和(he)(he)(he)冰衛(wei)星(xing)中含(han)量(liang)都十分豐富。生(sheng)物(wu)(wu)學家相(xiang)信液態(tai)水(shui)和(he)(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)是(shi)(shi)支撐生(sheng)命(ming)必不可少的(de)(de)(de)，所以(yi)能(neng)(neng)夠在(zai)另一(yi)個天體(ti)上(shang)發現(xian)液態(tai)水(shui)是(shi)(shi)十分令(ling)人(ren)(ren)振(zhen)奮(fen)的(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)，對于木(mu)衛(wei)四來(lai)說，至少在(zai)目前階段，熱(re)(re)(re)(re)量(liang)是(shi)(shi)一(yi)個大問題(ti)，它上(shang)頭的(de)(de)(de)海洋主要依靠放射性(xing)元素(su)衰變加熱(re)(re)(re)(re)，而離木(mu)星(xing)相(xiang)對較近的(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)二(er)則能(neng)(neng)夠依靠引力(li)潮汐產生(sheng)更多的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)。”
西(xi)班牙科學家在26日出版的英國(guo)《自然(ran)》雜志上為木衛四(si)內部的海洋提供了(le)一個新的解釋。其計(ji)算(suan)表(biao)明，木衛四(si)的溫(wen)度(du)和壓力條件使得其表(biao)面(mian)的冰層傳熱性較(jiao)差，阻止(zhi)了(le)內部熱能(neng)散失(shi)，保溫(wen)效果(guo)比(bi)人們(men)以前(qian)認(ren)為的更好。
根據計算，木衛四地表以下150公里深處可(ke)能存在(zai)一個深20公里的巨大海(hai)(hai)洋。木星的另兩顆(ke)大衛星木衛二和木衛三也可(ke)能因為(wei)類似原因而擁有地下海(hai)(hai)洋。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)是木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)第(di)二(er)大衛(wei)星(xing)，直徑4800公里(li)。1998年(nian)，伽利略號探測器發回的(de)(de)(de)數據顯(xian)示(shi)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)的(de)(de)(de)磁場隨(sui)著(zhu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)轉動而波動不定。對(dui)這種情況的(de)(de)(de)最可能(neng)解釋是木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)地表下有(you)一個(ge)含鹽(yan)的(de)(de)(de)大海洋。含鹽(yan)的(de)(de)(de)水(shui)能(neng)導電(dian)，引起木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)的(de)(de)(de)磁場和(he)木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)磁場相互作用而產生這種波動。西班牙(ya)科學家的(de)(de)(de)新(xin)成果為上(shang)述猜想提供了進一步(bu)支持。
人們通常認為，有水的(de)(de)地方就有可能(neng)存(cun)在(zai)生(sheng)命。但(dan)是科學家說，木(mu)衛四(si)內部的(de)(de)海洋深處充滿了(le)密集(ji)的(de)(de)冰塊(kuai)和巖(yan)石。這些冰塊(kuai)和巖(yan)石阻止了(le)熱能(neng)的(de)(de)流動(dong)，使木(mu)衛四(si)上存(cun)在(zai)生(sheng)命的(de)(de)可能(neng)性非常渺茫.
基于如上的(de)考慮和(he)其他科學觀測(ce)，木衛二(er)被(bei)認為是伽利(li)略衛星中最可能(neng)存在生命的(de)天體。
2003年，美國(guo)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局針對人(ren)類(lei)未來對外太陽(yang)系的探索(suo)進行一(yi)項被稱為(wei)“人(ren)類(lei)外行星探索(suo)”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的概(gai)念型研(yan)究。在詳細審議中將目(mu)標(biao)定(ding)位木(mu)衛(wei)(wei)四(si)。科學家們認為(wei)有(you)可能在木(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面建立一(yi)個基地，從而(er)為(wei)太陽(yang)系更深空(kong)間的探索(suo)提供(gong)燃料支持。
在(zai)木衛(wei)四(si)上建立基(ji)地(di)的(de)(de)好處在(zai)于(yu)它的(de)(de)較(jiao)低輻(fu)射（木衛(wei)四(si)離木星較(jiao)遠）和地(di)質上的(de)(de)穩定性(xing)。同時它還能為進一步探(tan)索木衛(wei)二提供便利支持，也是在(zai)木星系中設置前往(wang)更遠的(de)(de)外(wai)太陽系空間飛(fei)船(chuan)的(de)(de)維修站的(de)(de)理想地(di)點——在(zai)離開木衛(wei)四(si)之后，飛(fei)船(chuan)可(ke)以(yi)通過近距離飛(fei)掠木星獲得重力(li)助(zhu)推。
巧笑倩兮 
