木(mu)衛(wei)三（蓋尼(ni)米得，Ganymede，Γανυμ?δη?）是(shi)圍繞(rao)木(mu)星(xing)(xing)運(yun)轉的(de)(de)一顆(ke)衛(wei)星(xing)(xing)，公轉周(zhou)期約為7天。按距離木(mu)星(xing)(xing)從近(jin)到(dao)遠排序，在(zai)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)所有衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)排第七，在(zai)伽利略衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)排第三。它與木(mu)衛(wei)二及木(mu)衛(wei)一保持(chi)著1:2:4的(de)(de)軌道共振關系(xi)。
木衛(wei)(wei)三(san)是(shi)太(tai)陽系中最(zui)大的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。直(zhi)徑大于(yu)水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，質(zhi)量約為(wei)水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的一(yi)半，木衛(wei)(wei)三(san)主要由硅酸鹽巖石和冰體(ti)構(gou)成，星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)分(fen)層明(ming)顯，擁有(you)一(yi)個富(fu)鐵的、流動性的內核。體(ti)積大于(yu)水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，是(shi)太(tai)陽系中已知的唯一(yi)擁有(you)磁(ci)圈的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。木衛(wei)(wei)三(san)最(zui)先(xian)并非伽利(li)(li)略(lve)(lve)所發(fa)現。在公(gong)元(yuan)前(qian)400年(nian)(nian)到(dao)公(gong)元(yuan)前(qian)360年(nian)(nian)之間（最(zui)有(you)可能(neng)的是(shi)在公(gong)元(yuan)前(qian)364年(nian)(nian)夏天）依據《唐開元(yuan)占經》引錄(lu)甘(gan)德論及木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時所說(shuo)的話：“若有(you)小(xiao)赤星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)附(fu)于(yu)其(qi)側(ce)”，著名天文學(xue)史家席澤宗先(xian)生(sheng)指出：甘(gan)德在公(gong)元(yuan)前(qian)4世(shi)紀(ji)中葉就觀(guan)測(ce)到(dao)了(le)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的最(zui)后的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木衛(wei)(wei)二。而對于(yu)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的發(fa)現，近(jin)代(dai)是(shi)在17世(shi)紀(ji)初望遠鏡發(fa)明(ming)之后，由意大利(li)(li)大科學(xue)家伽利(li)(li)略(lve)(lve)（Galilei）于(yu)1610年(nian)(nian)用它(ta)觀(guan)測(ce)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時才發(fa)現的。甘(gan)德早伽利(li)(li)略(lve)(lve)近(jin)兩千年(nian)(nian)，而且(qie)在沒有(you)望遠鏡的條件，僅憑肉眼就發(fa)現了(le)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，這真是(shi)一(yi)個奇跡。而后，天文學(xue)家西門(men)·馬里(li)烏斯以(yi)希臘神話中宙斯的愛人伽倪墨得(de)斯為(wei)之命名。旅行者號航(hang)天器精(jing)確地測(ce)量了(le)該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的大小(xiao)，伽利(li)(li)略(lve)(lve)號探測(ce)器則發(fa)現了(le)它(ta)地下海洋和磁(ci)場。
2015年3月12日，美國(guo)國(guo)家航(hang)空航(hang)天局宣布(bu)，太陽系最大(da)衛星木衛三的冰蓋下有一片(pian)咸水海洋(yang)，液態(tai)水含量超過地球。
在(zai)公(gong)(gong)元前400年(nian)到公(gong)(gong)元前360年(nian)之間（最有可能的是在(zai)公(gong)(gong)元前364年(nian)夏天），中國(guo)戰國(guo)時(shi)期的甘德就已經發現了(le)木衛三，比伽利略早了(le)2000多(duo)年(nian)。
1610年1月(yue)11日(ri)，伽(jia)利(li)略·伽(jia)利(li)萊觀測到三(san)(san)顆(ke)(ke)靠近木(mu)星(xing)的星(xing)體(ti)；第二(er)天晚(wan)上，他(ta)注意到這(zhe)三(san)(san)顆(ke)(ke)星(xing)體(ti)發(fa)(fa)生了位移接(jie)著他(ta)又(you)發(fa)(fa)現了第四顆(ke)(ke)星(xing)體(ti)，即(ji)后來的木(mu)衛(wei)三(san)(san)。至1610年1月(yue)15日(ri)晚(wan)，伽(jia)利(li)略確定(ding)這(zhe)些(xie)星(xing)體(ti)是圍(wei)繞木(mu)星(xing)運行的。他(ta)聲稱(cheng)有(you)權為(wei)這(zhe)些(xie)衛(wei)星(xing)命名，并曾考慮過(guo)“科斯米安(an)衛(wei)星(xing)”（Cosmian Stars）的名字(zi)，但最終將之命名為(wei)“美第奇衛(wei)星(xing)”(Medicean Stars)。
法(fa)(fa)國天文(wen)學(xue)(xue)家尼古拉斯(si)(si)·克勞迪(di)·法(fa)(fa)布(bu)里·德(de)·佩(pei)瑞斯(si)(si)特建(jian)(jian)議為美第(di)奇衛(wei)(wei)星(xing)(xing)家族的(de)(de)(de)各顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)分別命(ming)(ming)名(ming)，但是(shi)其建(jian)(jian)議未被(bei)采納。原本宣稱其最初發(fa)(fa)現(xian)伽利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)西門·馬(ma)(ma)里烏斯(si)(si)曾試圖將這(zhe)幾顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)命(ming)(ming)名(ming)為“朱(zhu)庇特的(de)(de)(de)薩圖爾努斯(si)(si)”（Saturn of Jupiter）、“朱(zhu)庇特的(de)(de)(de)朱(zhu)庇特”（Jupiter of Jupiter，即指(zhi)(zhi)木(mu)衛(wei)(wei)三）、“朱(zhu)庇特的(de)(de)(de)維納斯(si)(si)”（Venus of Jupiter）和“朱(zhu)庇特的(de)(de)(de)墨丘(qiu)利”（Mercury of Jupiter）但也從未被(bei)采用后(hou)來(lai)有建(jian)(jian)議以(yi)希臘神(shen)話中神(shen)的(de)(de)(de)斟(zhen)酒者、宙斯(si)(si)的(de)(de)(de)愛(ai)人蓋尼米(mi)得(de)(de)為之命(ming)(ming)名(ming)。這(zhe)種(zhong)命(ming)(ming)名(ming)法(fa)(fa)在(zai)(zai)相當長的(de)(de)(de)時期內并沒有被(bei)普(pu)(pu)遍(bian)接受，直至20世紀中期才得(de)(de)到(dao)普(pu)(pu)遍(bian)使用在(zai)(zai)早(zao)期的(de)(de)(de)天文(wen)學(xue)(xue)文(wen)獻中，該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)均以(yi)羅馬(ma)(ma)數字作為指(zhi)(zhi)代（該體系由伽利略(lve)提(ti)出）即被(bei)稱為木(mu)衛(wei)(wei)三（Jupiter III ）或“朱(zhu)庇特的(de)(de)(de)第(di)三顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)”（third satellite of Jupiter）。后(hou)來(lai)隨著土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)群的(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)，基于開普(pu)(pu)勒和馬(ma)(ma)里烏斯(si)(si)建(jian)(jian)議的(de)(de)(de)命(ming)(ming)名(ming)系統開始被(bei)用于指(zhi)(zhi)稱木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)三是(shi)伽利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)中唯一一顆以(yi)男性(xing)人物名(ming)字命(ming)(ming)名(ming)的(de)(de)(de)。
軌道參數：
所屬行星：木星
平(ping)均半徑：1,070,400km（0.007155 AU）
離心(xin)率：0.003
近拱點：1,069,200km（0.007147 AU）
遠拱點：1,071,600km（0.007163 AU）
公(gong)轉周期：6天(tian)（0.012599年）
公(gong)轉速度：平均10.880km/s
軌(gui)道傾(qing)角：2.21（黃道夾角）0.20（木星(xing)赤道夾角）
物理性質：
平(ping)均半(ban)徑(jing)：2,631.2km（地球的0.413倍）
表(biao)面(mian)積：87.000,000平方千(qian)米（地球的(de)0.12倍）
體積：7.6×101?（地球的(de)0.0705倍））
質(zhi)量：1.4819×1023（地球的0.025倍）
平均(jun)密度(du)：4g/cm
表面引力(li)：1.428m/s
逃逸速度：3km/s
自轉周期：7天
轉軸(zhou)傾角：0-0.33
反照(zhao)率(lv)：0.43±0.02
表面溫度：最(zui)(zui)高122K 平均(jun)99K 最(zui)(zui)低(di)：22k
視星(xing)等∶5（oppositition）
大氣壓：極小
大氣(qi)成份：氧氣(qi)，原子(zi)氧，臭氧
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)是太陽(yang)系中已知的(de)(de)(de)唯一一顆擁(yong)有磁圈的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，其磁圈可能是由(you)富(fu)鐵(tie)的(de)(de)(de)流動(dong)(dong)內核(he)的(de)(de)(de)對流運(yun)動(dong)(dong)所產生(sheng)的(de)(de)(de)。其中的(de)(de)(de)少量磁圈與木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)更為龐大(da)的(de)(de)(de)磁場(chang)相交迭，從而(er)產生(sheng)了(le)向外擴散(san)的(de)(de)(de)場(chang)線。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)擁(yong)有一層(ceng)(ceng)稀薄(bo)的(de)(de)(de)含氧大(da)氣層(ceng)(ceng)其中含有原子(zi)氧，氧氣和(he)臭氧，同時原子(zi)氫也是大(da)氣的(de)(de)(de)構成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)之一而(er)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)上是否(fou)擁(yong)有電離層(ceng)(ceng)還尚未確定。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)主要由(you)硅酸(suan)鹽巖石和(he)冰(bing)體構成(cheng)(cheng)星(xing)體分(fen)(fen)層(ceng)(ceng)明顯，擁(yong)有一個富(fu)鐵(tie)的(de)(de)(de)、流動(dong)(dong)性的(de)(de)(de)內核(he)。科學(xue)家(jia)推測在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)表面之下200千米處存在(zai)一個被(bei)夾在(zai)兩層(ceng)(ceng)冰(bing)體之間的(de)(de)(de)咸水海洋(yang)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)表面存在(zai)兩種(zhong)主要地(di)(di)(di)形：其中較暗的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)區約占星(xing)體總面積的(de)(de)(de)三(san)分(fen)(fen)之一其間密布著撞擊(ji)坑，地(di)(di)(di)質年齡估(gu)計(ji)有40億年之久(jiu)；其余地(di)(di)(di)區較為明亮縱橫交錯(cuo)著大(da)量的(de)(de)(de)槽溝和(he)山脊，其地(di)(di)(di)質年齡較前者稍小。明亮地(di)(di)(di)區的(de)(de)(de)破(po)碎(sui)地(di)(di)(di)質構造(zao)的(de)(de)(de)產生(sheng)原因至今仍是一個謎，有可能是潮(chao)汐熱所導(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)構造(zao)活動(dong)(dong)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。
木(mu)衛(wei)(wei)三是太(tai)陽(yang)系中已知的唯一(yi)擁有(you)磁(ci)圈的衛(wei)(wei)星。它擁有(you)一(yi)層稀薄的含氧(yang)大氣層，其中含有(you)原子氧(yang)，氧(yang)氣和臭(chou)氧(yang)。而木(mu)衛(wei)(wei)三上(shang)是否擁有(you)電離層還(huan)尚未確定。
木衛三內(nei)部結構(gou)木衛三的(de)(de)(de)平(ping)均密度(du)為1.936g/cm3，表明它是(shi)由近乎(hu)等(deng)量的(de)(de)(de)巖石和水構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)，后者主要以(yi)冰體形(xing)式(shi)存(cun)在冰體的(de)(de)(de)質量占衛星總(zong)質量的(de)(de)(de)46-50%，
比之(zhi)木(mu)衛四稍低。此外可(ke)能(neng)還存(cun)在(zai)某(mou)些不穩定的(de)(de)(de)冰體，如氨(an)的(de)(de)(de)冰體。木(mu)衛三(san)巖(yan)石(shi)的(de)(de)(de)確切構成還不為(wei)人知(zhi)，但是很可(ke)能(neng)接近于(yu)L型或LL型普通球粒隕石(shi)，這兩(liang)類隕石(shi)較(jiao)之(zhi)H球粒隕石(shi)，所含的(de)(de)(de)全鐵和金屬鐵較(jiao)少，而鐵氧(yang)化物較(jiao)多在(zai)木(mu)衛三(san)上(shang)，以質量計，鐵和硅的(de)(de)(de)豐(feng)度比為(wei)1.05-1.27，而在(zai)太(tai)陽中，則為(wei)1.8。
木衛三表面的(de)(de)反照率(lv)約(yue)為0.43。冰(bing)體(ti)水(shui)廣(guang)泛存在(zai)(zai)于(yu)其(qi)表面，比重(zhong)達到50-90%，高出整(zheng)體(ti)比重(zhong)許(xu)多。利(li)(li)用近(jin)(jin)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)譜學(xue)，科(ke)學(xue)家們在(zai)(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微米波長段發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)強烈的(de)(de)冰(bing)體(ti)水(shui)的(de)(de)吸(xi)附帶。明(ming)亮地帶的(de)(de)槽溝構造(zao)可能含有較多的(de)(de)冰(bing)體(ti)，故顯得較為明(ming)亮。除了(le)(le)(le)水(shui)外(wai)(wai)，對伽利(li)(li)略號和地基觀測(ce)站拍(pai)攝的(de)(de)高分辨率(lv)近(jin)(jin)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)譜和紫外(wai)(wai)線光(guang)(guang)譜結果的(de)(de)分析也顯示了(le)(le)(le)其(qi)他物(wu)質的(de)(de)存在(zai)(zai)，包括二氧化(hua)碳(tan)、二氧化(hua)硫(liu)，也可能還(huan)包括氰、硫(liu)酸(suan)氫鹽(yan)(yan)和多種有機化(hua)合物(wu)。此(ci)外(wai)(wai)伽利(li)(li)略號還(huan)在(zai)(zai)木衛三表面發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)硫(liu)酸(suan)鎂、硫(liu)酸(suan)鈉(na)等物(wu)質這些鹽(yan)(yan)類物(wu)質可能來(lai)自(zi)于(yu)地表之下的(de)(de)海(hai)洋
木(mu)(mu)衛三(san)(san)的(de)表面是不(bu)對(dui)(dui)稱的(de)：其同軌道(dao)方向的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)面要亮于逆軌道(dao)方向的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)面。這種狀況類似于木(mu)(mu)衛二(er)，而和木(mu)(mu)衛四(si)的(de)狀況正好相反(fan)。此外，木(mu)(mu)衛三(san)(san)同軌道(dao)方向一(yi)(yi)(yi)(yi)面似乎富含(han)二(er)氧(yang)化硫。而二(er)氧(yang)化碳在兩個半球(qiu)的(de)分布則相對(dui)(dui)均勻盡管在極(ji)地(di)地(di)區并未觀測到它(ta)的(de)存在。木(mu)(mu)衛三(san)(san)上(shang)的(de)撞擊坑（除(chu)了(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)個之外）并不(bu)富含(han)二(er)氧(yang)化碳，這點也(ye)與(yu)木(mu)(mu)衛四(si)不(bu)同。木(mu)(mu)衛三(san)(san)的(de)二(er)氧(yang)化碳可(ke)能在過(guo)去的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)段時(shi)期(qi)已經被消耗殆盡了(le)。
木(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)地(di)層結構(gou)已經充分分化，它(ta)含有(you)一個由(you)硫化亞(ya)鐵和(he)(he)鐵構(gou)成的(de)(de)內核、由(you)硅(gui)酸鹽構(gou)成的(de)(de)內層地(di)涵(han)和(he)(he)由(you)冰體(ti)構(gou)成的(de)(de)外層地(di)涵(han)。這種結構(gou)得到(dao)了由(you)伽利(li)略號在數次(ci)飛掠中所(suo)測(ce)定的(de)(de)木(mu)衛(wei)三(san)(san)本(ben)身較低的(de)(de)無量(liang)綱轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)——數值(zhi)為0.3105± 0.0028——的(de)(de)支持事(shi)實(shi)上木(mu)衛(wei)三(san)(san)是(shi)太陽系中轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)最(zui)小的(de)(de)固態天體(ti)。伽利(li)略號探測(ce)到(dao)的(de)(de)木(mu)衛(wei)三(san)(san)本(ben)身固有(you)的(de)(de)磁場則與其富鐵的(de)(de)、流動(dong)的(de)(de)內核有(you)關。擁有(you)高(gao)電導率(lv)的(de)(de)液態鐵的(de)(de)對流是(shi)產生磁場的(de)(de)最(zui)合理模式。
木衛三(san)內(nei)部不同(tong)層(ceng)次的(de)(de)厚度(du)取決于硅(gui)(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)構(gou)成成分（其(qi)中部分為(wei)橄欖石和輝石）以及內(nei)核(he)中硫元素(su)的(de)(de)數量。最可(ke)能的(de)(de)情況是其(qi)內(nei)核(he)半徑(jing)達(da)(da)到(dao)700-900千米，外層(ceng)冰質地涵(han)厚度(du)達(da)(da)800-1000千米，其(qi)余部分則為(wei)硅(gui)(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)質地涵(han)。內(nei)核(he)的(de)(de)密度(du)達(da)(da)到(dao)了5.5–6g/cm3，硅(gui)(gui)(gui)酸(suan)鹽(yan)質地涵(han)的(de)(de)密度(du)為(wei)3.4–3.6g/cm3。與地球內(nei)核(he)結(jie)構(gou)類似(si)，某些(xie)產生磁場的(de)(de)模型(xing)要求在鐵-硫化亞鐵液態(tai)內(nei)核(he)之(zhi)中還存在著一個純鐵構(gou)成的(de)(de)固態(tai)內(nei)核(he)。若(ruo)是這種類型(xing)的(de)(de)內(nei)核(he)，則其(qi)半徑(jing)最大可(ke)能為(wei)500千米。木衛三(san)內(nei)核(he)的(de)(de)溫度(du)可(ke)能高(gao)達(da)(da)1500-1700K，壓(ya)力高(gao)達(da)(da)100千巴(ba)（100億帕）。
木(mu)(mu)衛(wei)三據(ju)探測(ce)含(han)有(you)(you)太陽(yang)系(xi)最(zui)多的(de)液態(tai)水(shui)。哈(ha)勃望遠鏡通(tong)過(guo)分析木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)極光(guang)光(guang)譜，估算出其海(hai)洋(yang)(yang)深達400千米(mi)。還有(you)(you)科學家懷(huai)疑，這可能只是木(mu)(mu)衛(wei)三海(hai)洋(yang)(yang)的(de)一小部分，木(mu)(mu)衛(wei)三可能擁(yong)有(you)(you)三個海(hai)洋(yang)(yang)，三個海(hai)洋(yang)(yang)層(ceng)層(ceng)疊加，每(mei)層(ceng)都有(you)(you)400千米(mi)的(de)深度，并由高壓冰層(ceng)分隔開，最(zui)下面(mian)的(de)一層(ceng)海(hai)洋(yang)(yang)可能直接(jie)接(jie)觸到木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)巖石內核。所以木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)海(hai)洋(yang)(yang)深度可能超過(guo)1000公里，蘊含(han)著超過(guo)150億立方(fang)千米(mi)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倍以上。
木衛三(san)的表面(mian)主要(yao)存在兩(liang)種類型(xing)的地形：一(yi)(yi)種是非常(chang)古老的、密(mi)布撞擊坑的暗(an)區(qu)，另一(yi)(yi)種是較之(zhi)(zhi)前者(zhe)稍(shao)微(wei)年輕（但是地質年齡依(yi)舊(jiu)十分(fen)古老）、遍(bian)布大量(liang)槽溝和山脊(ji)的明區(qu)。暗(an)區(qu)的面(mian)積約占球體總面(mian)積的三(san)分(fen)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，其間含有粘土和有機物質，這可能是由撞擊木衛三(san)的隕石帶來的。
而(er)(er)產(chan)生(sheng)槽溝(gou)地(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)機制(zhi)則仍然是(shi)(shi)行星(xing)(xing)科學中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一大難題(ti)。現今(jin)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)點認為槽溝(gou)地(di)形(xing)(xing)從本質上(shang)說(shuo)主要是(shi)(shi)由構造活動形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)；而(er)(er)如果(guo)冰火(huo)山在(zai)其中(zhong)起了(le)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)話那也只是(shi)(shi)次要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。為了(le)引(yin)起這(zhe)種(zhong)構造活動，木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)巖石(shi)圈必須(xu)被施加(jia)足夠強大的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，而(er)(er)造成(cheng)(cheng)(cheng)這(zhe)種(zhong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)力(li)量可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與過(guo)去(qu)曾(ceng)經發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)潮汐(xi)熱(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)有(you)關(guan)(guan)——這(zhe)種(zhong)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)三處于不(bu)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)軌道共振狀態時發(fa)(fa)生(sheng)引(yin)力(li)潮汐(xi)對冰體的(de)(de)(de)(de)撓曲作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)會加(jia)熱(re)(re)星(xing)(xing)體內部，給(gei)巖石(shi)圈施加(jia)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，并進(jin)一步(bu)導致裂縫、地(di)壘和地(di)塹的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，這(zhe)些地(di)形(xing)(xing)取代(dai)了(le)占木(mu)(mu)衛(wei)三表(biao)面(mian)積70%的(de)(de)(de)(de)古老暗區。槽溝(gou)地(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)還與早期內核的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)及(ji)其后星(xing)(xing)體內部的(de)(de)(de)(de)潮汐(xi)熱(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)有(you)關(guan)(guan)，它們引(yin)起的(de)(de)(de)(de)冰體的(de)(de)(de)(de)相變和熱(re)(re)脹冷縮作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)導致木(mu)(mu)衛(wei)三發(fa)(fa)生(sheng)了(le)微度膨脹，幅度為1-6%。隨(sui)著星(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)進(jin)一步(bu)發(fa)(fa)育，熱(re)(re)水噴流(liu)被從內核擠壓(ya)(ya)(ya)至星(xing)(xing)體表(biao)面(mian)，導致巖石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)構造變形(xing)(xing)。星(xing)(xing)體內部的(de)(de)(de)(de)放(fang)射性(xing)衰(shuai)變產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)(shi)最可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)，木(mu)(mu)衛(wei)三地(di)下海洋的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)就有(you)賴于它。通過(guo)研究模(mo)型人們發(fa)(fa)現，如果(guo)過(guo)去(qu)木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)軌道離(li)心率值(zhi)較現今(jin)高(gao)很多（事實上(shang)也可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)如此），那么潮汐(xi)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)就可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)取放(fang)射性(xing)衰(shuai)變熱(re)(re)源(yuan)而(er)(er)代(dai)之，成(cheng)(cheng)(cheng)為木(mu)(mu)衛(wei)三最主要的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)。
在(zai)兩種(zhong)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)中(zhong)均可(ke)見(jian)到，但(dan)是(shi)(shi)在(zai)暗(an)(an)區(qu)中(zhong)分(fen)布的(de)(de)(de)更(geng)為(wei)(wei)密集(ji)：這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)區(qu)域遭遇過大(da)規模(mo)的(de)(de)(de)隕石轟(hong)(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)，因而(er)(er)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)分(fen)布呈(cheng)飽和(he)狀態。較為(wei)(wei)明(ming)亮的(de)(de)(de)槽溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)區(qu)分(fen)布的(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)則較少，在(zai)這(zhe)(zhe)里(li)由于(yu)構(gou)造變形(xing)而(er)(er)發育起來的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)成為(wei)(wei)了主要地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)特征。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)密度表明(ming)暗(an)(an)區(qu)的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡達到了40億(yi)年(nian)(nian)(nian)，接近于(yu)月球(qiu)上的(de)(de)(de)高地(di)(di)(di)(di)(di)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡；而(er)(er)槽溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)則稍微年(nian)(nian)(nian)輕一(yi)(yi)些（但(dan)是(shi)(shi)無法確定其(qi)(qi)(qi)確切年(nian)(nian)(nian)齡）。和(he)月球(qiu)類(lei)似，在(zai)35-40億(yi)年(nian)(nian)(nian)之前，木(mu)衛(wei)三經(jing)歷過一(yi)(yi)個隕石猛烈轟(hong)(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)時期如果(guo)這(zhe)(zhe)種(zhong)情況(kuang)屬(shu)實(shi)，那么這(zhe)(zhe)個時期在(zai)太陽系(xi)內曾(ceng)經(jing)發生(sheng)了大(da)規模(mo)的(de)(de)(de)轟(hong)(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)事件，而(er)(er)這(zhe)(zhe)個時期之后(hou)轟(hong)(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)率又大(da)為(wei)(wei)降低(di)在(zai)亮區(qu)中(zhong)，既有撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)覆(fu)蓋于(yu)槽溝(gou)之上的(de)(de)(de)情況(kuang)，也有槽溝(gou)切割撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)情況(kuang)，這(zhe)(zhe)說(shuo)明(ming)其(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)部分(fen)槽溝(gou)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡也十分(fen)古老。木(mu)衛(wei)三上也存(cun)在(zai)相對(dui)年(nian)(nian)(nian)輕的(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)，其(qi)(qi)(qi)向外(wai)發散的(de)(de)(de)輻射(she)線還(huan)清晰可(ke)見(jian)。木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)深(shen)度不及月球(qiu)和(he)水星(xing)上的(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)(shi)由于(yu)木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)冰質(zhi)地(di)(di)(di)(di)(di)層質(zhi)地(di)(di)(di)(di)(di)薄(bo)弱(ruo)，會發生(sheng)位(wei)移，從(cong)而(er)(er)能(neng)(neng)夠轉移一(yi)(yi)部分(fen)的(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)力(li)量(liang)許(xu)多地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)(nian)代久(jiu)遠的(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)坑(keng)(keng)體結構(gou)已經(jing)消(xiao)失(shi)不見(jian)，只(zhi)留下一(yi)(yi)種(zhong)被稱為(wei)(wei)變余結構(gou)（英語(yu)：palimpsest）的(de)(de)(de)殘跡
木(mu)衛三的顯(xian)著特征(zheng)包括一(yi)(yi)個(ge)被稱為(wei)(wei)伽(jia)利略(lve)區的較暗平(ping)原(yuan)，這(zhe)個(ge)區域內(nei)(nei)的槽(cao)溝呈(cheng)同心環分(fen)布，可能(neng)是(shi)在一(yi)(yi)個(ge)地質活動時期內(nei)(nei)形成(cheng)的。另外(wai)一(yi)(yi)個(ge)顯(xian)著特征(zheng)則(ze)是(shi)木(mu)衛三的兩個(ge)極(ji)(ji)冠(guan)(guan)，其構成(cheng)成(cheng)分(fen)可能(neng)是(shi)霜體(ti)。這(zhe)層霜體(ti)延伸至緯(wei)度為(wei)(wei)40°的地區。旅(lv)行者號(hao)(hao)首次發(fa)現了木(mu)衛三的極(ji)(ji)冠(guan)(guan)。目前有(you)兩種(zhong)(zhong)解釋極(ji)(ji)冠(guan)(guan)形成(cheng)的理論，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)認為(wei)(wei)是(shi)高緯(wei)度的冰體(ti)擴散所致，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)認為(wei)(wei)是(shi)外(wai)空間的等離子態冰體(ti)轟擊所產(chan)生(sheng)的。伽(jia)利略(lve)號(hao)(hao)的觀(guan)測(ce)結果更傾向于后(hou)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)理論。
1972年，一(yi)(yi)支(zhi)在(zai)印度(du)(du)尼(ni)西亞的(de)(de)波斯(si)查(cha)天文(wen)臺工作的(de)(de)印度(du)(du)、英(ying)國和美國天文(wen)學家(jia)聯(lian)合(he)團(tuan)隊宣稱(cheng)他(ta)們(men)在(zai)一(yi)(yi)次掩(yan)星(xing)(xing)現象(xiang)中探測(ce)到了(le)木衛三的(de)(de)大氣，當時(shi)木星(xing)(xing)正從(cong)一(yi)(yi)顆(ke)恒星(xing)(xing)之前通(tong)過。他(ta)們(men)估(gu)計其大氣壓約為(wei)1微(wei)巴（0.1帕）。1979年旅(lv)行(xing)者(zhe)(zhe)1號在(zai)飛掠過木星(xing)(xing)之時(shi)，借(jie)助當時(shi)的(de)(de)一(yi)(yi)次掩(yan)星(xing)(xing)現象(xiang)進(jin)行(xing)了(le)類似的(de)(de)觀(guan)測(ce)，但是得(de)到了(le)不(bu)同的(de)(de)結果。旅(lv)行(xing)者(zhe)(zhe)1號的(de)(de)掩(yan)星(xing)(xing)觀(guan)測(ce)法使用短于200納米波長的(de)(de)遠(yuan)紫外線(xian)光(guang)譜進(jin)行(xing)觀(guan)測(ce)，這比之1972年的(de)(de)可見光(guang)譜觀(guan)測(ce)法，在(zai)測(ce)定氣體存(cun)在(zai)與否方(fang)面要精確得(de)多(duo)。旅(lv)行(xing)者(zhe)(zhe)1號的(de)(de)觀(guan)測(ce)數(shu)據表明木衛三上并不(bu)存(cun)在(zai)大氣，其表面的(de)(de)微(wei)粒數(shu)量密度(du)(du)最高只有(you)1.5 × 10?cm3，對應的(de)(de)壓力小于2.5 × 10?微(wei)巴。后一(yi)(yi)個數(shu)據較之1972年的(de)(de)數(shu)據要小了(le)5個數(shu)量級，說明早期(qi)的(de)(de)估(gu)計太過于樂(le)觀(guan)了(le)，
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)假色溫度圖不過(guo)(guo)1995年(nian)哈(ha)勃空間望遠鏡發現了(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三上(shang)存在(zai)稀薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)、以(yi)(yi)氧(yang)(yang)為(wei)(wei)主要成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)，這(zhe)點(dian)類(lei)似于(yu)(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)。哈(ha)勃望遠鏡在(zai)130.4納米到(dao)135.6納米段的(de)(de)(de)(de)(de)遠紫外線光譜(pu)區(qu)探測(ce)到(dao)了(le)原子(zi)(zi)(zi)氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)光。這(zhe)種大(da)(da)氣(qi)(qi)光是(shi)(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氧(yang)(yang)遭受(shou)電子(zi)(zi)(zi)轟擊而離解時所(suo)發出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)表(biao)明木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三上(shang)存在(zai)著以(yi)(yi)O?分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)中性大(da)(da)氣(qi)(qi)。其表(biao)面(mian)(mian)微(wei)粒數(shu)量(liang)密度在(zai) 1.2-7 × 10?cm3范圍(wei)之間，相應的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)力為(wei)(wei)0.2-1.2 × 10?微(wei)巴。這(zhe)些數(shu)值在(zai)旅(lv)行者號1981年(nian)探測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)值上(shang)限(xian)之內。這(zhe)種微(wei)量(liang)級的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)濃度不足以(yi)(yi)維持生(sheng)命存在(zai)；其來源可(ke)能(neng)是(shi)(shi)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)在(zai)輻射作用下分(fen)(fen)解為(wei)(wei)氫氣(qi)(qi)和氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程，其中氫氣(qi)(qi)由(you)于(yu)(yu)其原子(zi)(zi)(zi)量(liang)較低，很快就(jiu)逃逸出(chu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三了(le)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三上(shang)觀測(ce)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)光并(bing)不像(xiang)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)類(lei)現象一(yi)般在(zai)空間分(fen)(fen)布上(shang)呈現均一(yi)性。哈(ha)勃望遠鏡在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)南北半球發現了(le)數(shu)個(ge)亮(liang)(liang)點(dian)，其中兩個(ge)都處于(yu)(yu)緯(wei)度50°地(di)區(qu)——即木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三磁圈的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散場線和聚(ju)集場線的(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)界(jie)處。同(tong)時也有(you)人認(ren)為(wei)(wei)亮(liang)(liang)點(dian)可(ke)能(neng)是(shi)(shi)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)在(zai)下落(luo)過(guo)(guo)程中切割擴(kuo)散場線所(suo)形成的(de)(de)(de)(de)(de)極光。
中性大氣層(ceng)的(de)(de)(de)存在(zai)著木(mu)衛(wei)三上也應該存在(zai)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)，因為氧(yang)分子是(shi)在(zai)遭(zao)受來(lai)自(zi)磁圈和太陽遠(yuan)紫外輻射(she)的(de)(de)(de)高能電(dian)(dian)子轟擊之(zhi)(zhi)后(hou)而電(dian)(dian)離(li)的(de)(de)(de)。但(dan)是(shi)和大氣層(ceng)一(yi)樣(yang)，木(mu)衛(wei)三電(dian)(dian)離(li)層(ceng)的(de)(de)(de)性質也引(yin)發了(le)爭議。伽(jia)利略號的(de)(de)(de)部分觀(guan)測(ce)(ce)發現(xian)在(zai)木(mu)衛(wei)三表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子密度較(jiao)高，表(biao)(biao)明其存在(zai)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)，但(dan)是(shi)其他(ta)觀(guan)測(ce)(ce)則毫(hao)無(wu)所獲。通過各(ge)種觀(guan)測(ce)(ce)所測(ce)(ce)定(ding)的(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)三表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子密度處(chu)于400-2,500 cm3范圍之(zhi)(zhi)間。及至2008年，木(mu)衛(wei)三電(dian)(dian)離(li)層(ceng)的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)參數(shu)仍未被精確確定(ding)。
證明(ming)木衛三(san)含氧(yang)大(da)氣存在的(de)(de)另一種方法是(shi)對藏(zang)于(yu)木衛三(san)表(biao)(biao)層冰體(ti)中的(de)(de)氣體(ti)進行(xing)測量。1996年，科學(xue)家們公(gong)布(bu)了針對臭(chou)(chou)氧(yang)的(de)(de)測量結果(guo)。1997年，光譜分(fen)析揭示(shi)了分(fen)子(zi)氧(yang)的(de)(de)二聚體(ti)（或(huo)雙原子(zi)分(fen)子(zi)）吸(xi)(xi)收(shou)功(gong)能(neng)，即(ji)當氧(yang)分(fen)子(zi)處于(yu)濃相(xiang)狀態時，就(jiu)(jiu)會(hui)出現這種吸(xi)(xi)收(shou)功(gong)能(neng)，而(er)如果(guo)分(fen)子(zi)氧(yang)藏(zang)于(yu)冰體(ti)之中，則(ze)吸(xi)(xi)收(shou)功(gong)能(neng)最佳。二聚體(ti)的(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)光譜位(wei)置(zhi)更多的(de)(de)取決于(yu)緯(wei)度(du)(du)和經(jing)度(du)(du)，而(er)非(fei)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)反照率——隨(sui)著(zhu)(zhu)緯(wei)度(du)(du)的(de)(de)提高，吸(xi)(xi)收(shou)光譜的(de)(de)位(wei)置(zhi)就(jiu)(jiu)會(hui)上移。而(er)相(xiang)反的(de)(de)，隨(sui)著(zhu)(zhu)緯(wei)度(du)(du)的(de)(de)提高臭(chou)(chou)氧(yang)的(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)光譜則(ze)會(hui)下移。實驗室(shi)的(de)(de)模(mo)擬試(shi)驗表(biao)(biao)明(ming)，在木衛三(san)上表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)度(du)(du)高于(yu)100K的(de)(de)地區，O?并不會(hui)聚合在一起，而(er)是(shi)擴散至冰體(ti)中。
當在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)二上(shang)發現了(le)(le)鈉元(yuan)素之后，科學家們便開始在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)大(da)氣(qi)(qi)中尋找這種(zhong)物質，但(dan)是(shi)到了(le)(le)1997年都(dou)一無(wu)所獲。據估計，鈉在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)三上(shang)的(de)豐度比木(mu)衛(wei)(wei)二小(xiao)13倍，這可能(neng)是(shi)因(yin)為其表面原(yuan)(yuan)本就缺乏該物質或(huo)磁圈將這類高能(neng)原(yuan)(yuan)子(zi)擋開了(le)(le)。木(mu)衛(wei)(wei)三大(da)氣(qi)(qi)層中存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)另(ling)一種(zhong)微(wei)量(liang)成分(fen)是(shi)原(yuan)(yuan)子(zi)氫(qing)(qing)，在(zai)(zai)(zai)距該衛(wei)(wei)星(xing)表面3000千米的(de)太空(kong)即已能(neng)觀(guan)測到氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。其在(zai)(zai)(zai)星(xing)體(ti)表面的(de)數量(liang)密度約為1.5 × 10?cm3。
1995年至2000年間，伽利略號(hao)共6次近距離飛掠過木(mu)衛(wei)三，發現該衛(wei)星有一個(ge)獨立于木(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場(chang)之(zhi)外的(de)(de)、長期(qi)存在的(de)(de)、其(qi)本(ben)身(shen)所固有的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)矩，其(qi)大小估(gu)計為(wei)1.3 × 1013T·m3，比水(shui)星的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)矩大三倍。其(qi)磁(ci)(ci)(ci)偶極(ji)子(zi)與(yu)木(mu)衛(wei)三自轉軸的(de)(de)交(jiao)角為(wei)176°，這意味著其(qi)磁(ci)(ci)(ci)極(ji)正對(dui)著木(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。磁(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)北磁(ci)(ci)(ci)極(ji)位(wei)于軌道(dao)平面(mian)之(zhi)下。由這個(ge)長期(qi)磁(ci)(ci)(ci)矩創造的(de)(de)偶極(ji)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)在木(mu)衛(wei)三赤道(dao)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)為(wei)719±2納特斯(si)拉(la)(la)，超過了此處(chu)的(de)(de)木(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)——后者(zhe)為(wei)120納特斯(si)拉(la)(la)。木(mu)衛(wei)三赤道(dao)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)正對(dui)著木(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，這使其(qi)場(chang)線有可能重新聚合。而其(qi)南北極(ji)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)則是(shi)赤道(dao)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)兩(liang)倍為(wei)1440納特斯(si)拉(la)(la)，
長期(qi)存在的(de)(de)(de)磁(ci)矩在木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)四周劃出(chu)一(yi)個空(kong)間(jian)，形成了(le)一(yi)個嵌入木(mu)星磁(ci)場的(de)(de)(de)小型磁(ci)層(ceng)(ceng)。木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)是太陽系中已知(zhi)的(de)(de)(de)唯一(yi)一(yi)顆擁有(you)磁(ci)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星。其磁(ci)層(ceng)(ceng)直徑達4-5RG (RG=2,631.2千米(mi))。在木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)上緯度(du)低于30°的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)，其磁(ci)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)場線是閉合的(de)(de)(de)，在這(zhe)(zhe)個區(qu)(qu)域，帶電(dian)粒子(zi)(zi)（如(ru)電(dian)子(zi)(zi)和離子(zi)(zi)）均被捕(bu)獲，進而(er)形成輻射帶。磁(ci)層(ceng)(ceng)中所含的(de)(de)(de)主要離子(zi)(zi)為(wei)單個的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)化(hua)的(de)(de)(de)氧原子(zi)(zi)——O+——這(zhe)(zhe)點與木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)含氧大氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)特(te)征相吻合。而(er)在緯度(du)高于30°的(de)(de)(de)極冠地(di)(di)(di)區(qu)(qu)場線則(ze)向外擴散，連接著木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)和木(mu)星的(de)(de)(de)電(dian)離層(ceng)(ceng)。在這(zhe)(zhe)些地(di)(di)(di)區(qu)(qu)已經發(fa)現(xian)了(le)高能(neng)(neng)（高達數(shu)十(shi)甚至數(shu)百千伏）的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)和離子(zi)(zi)，可能(neng)(neng)由此而(er)形成了(le)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)極地(di)(di)(di)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)極光(guang)現(xian)象。另外，在極地(di)(di)(di)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)不斷(duan)下落的(de)(de)(de)重離子(zi)(zi)則(ze)發(fa)生了(le)濺射運動最(zui)終(zhong)使(shi)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)表(biao)面的(de)(de)(de)冰體變(bian)暗。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)和木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互影(ying)響與太陽風(feng)和地(di)球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作用在(zai)(zai)很多方(fang)面十分類似。如(ru)繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)對(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)逆軌道(dao)方(fang)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)擊(ji)就(jiu)非常(chang)像(xiang)太陽風(feng)對(dui)地(di)球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)擊(ji)。主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同之處是(shi)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)——在(zai)(zai)地(di)球上為(wei)(wei)超(chao)音(yin)速(su)，而在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)上為(wei)(wei)亞(ya)音(yin)速(su)。由于其等(deng)離(li)子(zi)體(ti)流(liu)速(su)度(du)為(wei)(wei)亞(ya)音(yin)速(su)，所(suo)以(yi)在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)逆軌道(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)并未形成弓(gong)形激(ji)波。除了(le)其本身(shen)固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)外，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)還擁(yong)(yong)有(you)一(yi)個感應產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偶(ou)極磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，其存在(zai)(zai)與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)附近木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化有(you)關。該感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)隨著木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)本身(shen)固(gu)有(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，交替(ti)呈放射狀面向(xiang)木(mu)(mu)星(xing)(xing)或背(bei)向(xiang)木(mu)(mu)星(xing)(xing)該磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)較之木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)本身(shen)之磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)弱了(le)一(yi)個數量級(ji)——前者磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)赤(chi)道(dao)地(di)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)強為(wei)(wei)60納特(te)斯拉，只及(ji)(ji)木(mu)(mu)星(xing)(xing)此處場(chang)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)以(yi)及(ji)(ji)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)十分相似，這表(biao)明該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)可(ke)能也(ye)擁(yong)(yong)有(you)一(yi)個高(gao)電導率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)下(xia)海(hai)洋。由于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)結構已經是(shi)徹底的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分化型，且擁(yong)(yong)有(you)一(yi)顆金(jin)屬內(nei)核，所(suo)以(yi)其本身(shen)固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)方(fang)式可(ke)能與地(di)球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)方(fang)式類似：即(ji)是(shi)內(nei)核物質運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。如(ru)果磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)是(shi)基于發(fa)電機原理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)物那(nei)么木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)就(jiu)可(ke)能是(shi)由其內(nei)核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分對(dui)流(liu)運動(dong)所(suo)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
盡(jin)管(guan)已知木(mu)衛三(san)擁(yong)有(you)(you)一個鐵質內(nei)核，但是(shi)其(qi)磁(ci)層仍然顯得(de)很神秘，特別是(shi)為何其(qi)他與之大小相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)衛星都(dou)不擁(yong)有(you)(you)磁(ci)層。一些(xie)研究認為在木(mu)衛三(san)這種(zhong)相(xiang)對較小的(de)(de)(de)體(ti)積下(xia)，其(qi)內(nei)核應該(gai)早已被充(chong)分冷(leng)卻以(yi)致內(nei)核的(de)(de)(de)流動(dong)和(he)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)都(dou)無以(yi)為繼。一種(zhong)解(jie)釋(shi)(shi)聲(sheng)稱能夠引起(qi)(qi)星體(ti)表面構造變(bian)形的(de)(de)(de)軌(gui)道共振也(ye)能夠起(qi)(qi)到維持磁(ci)層的(de)(de)(de)作用：即木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)軌(gui)道離心率和(he)潮汐熱(re)作用由于(yu)某(mou)些(xie)軌(gui)道共振作用而出現增益(yi)，同(tong)時其(qi)地(di)幔也(ye)起(qi)(qi)到了絕(jue)緣內(nei)核，阻止其(qi)冷(leng)卻的(de)(de)(de)作用另(ling)一種(zhong)解(jie)釋(shi)(shi)認為是(shi)地(di)幔中的(de)(de)(de)硅酸鹽巖石中殘留(liu)的(de)(de)(de)磁(ci)性造成了這種(zhong)磁(ci)層。如果該(gai)衛星在過去曾經擁(yong)有(you)(you)基于(yu)發(fa)電機(ji)原理(li)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)強大磁(ci)場(chang)，那么該(gai)理(li)論就很有(you)(you)可能行(xing)得(de)通(tong)。
木衛三(san)可能(neng)由木星次星云——即在木星形(xing)成之后環繞于其四(si)周的(de)、由氣體和塵埃組(zu)成的(de)圓(yuan)盤(pan)——的(de)吸積(ji)作用所產生木衛三(san)的(de)吸積(ji)過程持(chi)續了(le)大約1萬年，相較暗的(de)尼克爾森(sen)區和較亮的(de)哈帕吉(ji)亞槽溝之間(jian)可謂(wei)涇渭分明。
較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)于(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)10萬年(nian)短得(de)多。當(dang)伽(jia)利略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)開(kai)始形(xing)(xing)成之際，木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)次星(xing)(xing)云(yun)中所(suo)含的(de)氣體(ti)成分(fen)(fen)已經相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)少；這(zhe)(zhe)導致(zhi)了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)長的(de)吸積時(shi)間。相(xiang)反，由于(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三是(shi)緊接木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)之后形(xing)(xing)成的(de)，這(zhe)(zhe)時(shi)的(de)次星(xing)(xing)云(yun)還比較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)濃密，所(suo)以其吸積作(zuo)用所(suo)耗(hao)時(shi)間較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)短。相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)短的(de)形(xing)(xing)成時(shi)間使得(de)吸積過程中產生(sheng)的(de)熱(re)量較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)少逃逸，這(zhe)(zhe)些未逃逸的(de)熱(re)量導致(zhi)了冰(bing)體(ti)的(de)融化和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三內(nei)部結構(gou)的(de)分(fen)(fen)化：即巖(yan)石和(he)冰(bing)體(ti)相(xiang)互(hu)分(fen)(fen)開(kai)，巖(yan)石沉入星(xing)(xing)體(ti)中心(xin)形(xing)(xing)成內(nei)核。在這(zhe)(zhe)方(fang)面，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三與木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四不同，后者由于(yu)其較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)長的(de)形(xing)(xing)成時(shi)間而(er)(er)導致(zhi)吸積熱(re)逃逸殆盡，從(cong)而(er)(er)無法(fa)在初(chu)期融化冰(bing)體(ti)以及分(fen)(fen)化內(nei)部結構(gou)。這(zhe)(zhe)一假說揭(jie)示(shi)了為何質量和(he)構(gou)成物質如此(ci)(ci)接近的(de)兩顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)看起來卻如此(ci)(ci)得(de)不同。
在(zai)其(qi)(qi)形成(cheng)之后(hou)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)(he)還保(bao)存了(le)大部(bu)(bu)分(fen)在(zai)吸積(ji)過(guo)程和分(fen)化(hua)(hua)過(guo)程中形成(cheng)的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)(liang)，它(ta)只(zhi)是緩慢的(de)(de)(de)將少量(liang)(liang)(liang)熱(re)量(liang)(liang)(liang)釋(shi)放至冰(bing)質地(di)幔層中，就如同熱(re)電池的(de)(de)(de)運(yun)作一(yi)般。接著(zhu)，地(di)幔又通過(guo)對流作用將熱(re)量(liang)(liang)(liang)傳(chuan)導至星(xing)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面。不久巖石中蘊(yun)含的(de)(de)(de)放射性(xing)元素開始衰變，產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)(liang)進一(yi)步(bu)加熱(re)了(le)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)(he)，從而加劇(ju)了(le)其(qi)(qi)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)分(fen)化(hua)(hua)，最(zui)終形成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)鐵(tie)-硫化(hua)(hua)亞鐵(tie)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)(he)和一(yi)個(ge)硅(gui)酸(suan)鹽地(di)幔。至此，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)結(jie)構(gou)徹底分(fen)化(hua)(hua)。與之相比較(jiao)，未經內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)結(jie)構(gou)分(fen)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)放射性(xing)熱(re)能只(zhi)能導致其(qi)(qi)冰(bing)質內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)對流，這(zhe)種對流有效地(di)冷(leng)卻了(le)星(xing)體(ti)(ti)(ti)，并阻止了(le)大規模的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)(ti)融化(hua)(hua)和內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)快速分(fen)化(hua)(hua)，同時其(qi)(qi)最(zui)多(duo)只(zhi)能引起冰(bing)體(ti)(ti)(ti)與巖石的(de)(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)分(fen)化(hua)(hua)。現今，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)冷(leng)卻過(guo)程仍(reng)十分(fen)緩慢。從起內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)(he)和硅(gui)酸(suan)鹽地(di)幔所(suo)釋(shi)放出(chu)的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)(liang)使得木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三上的(de)(de)(de)地(di)下海洋得以(yi)存在(zai)，同時只(zhi)是緩慢冷(leng)卻的(de)(de)(de)流動的(de)(de)(de)鐵(tie)-硫化(hua)(hua)亞鐵(tie)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)(he)仍(reng)在(zai)推(tui)動星(xing)體(ti)(ti)(ti)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)熱(re)對流，并維持(chi)著(zhu)磁(ci)圈的(de)(de)(de)存在(zai)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)對外熱(re)通量(liang)(liang)(liang)很可能高于(yu)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)。
木(mu)(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)距(ju)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)107萬(wan)400千米，是伽利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)中距(ju)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)第三(san)近的(de)(de)，其公(gong)轉周(zhou)期為7天(tian)3小時。和(he)大(da)部分(fen)已知的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)一樣(yang)，木(mu)(mu)衛(wei)三(san)也為木(mu)(mu)星(xing)(xing)所(suo)鎖定，永(yong)遠都以同一面(mian)面(mian)向木(mu)(mu)星(xing)(xing)，木(mu)(mu)衛(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)二和(he)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)三(san)者之間的(de)(de)拉普(pu)拉斯共振狀(zhuang)態。它的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)離心率很小，軌(gui)道(dao)(dao)傾角也很小，接近于木(mu)(mu)星(xing)(xing)赤道(dao)(dao)，同時在數(shu)(shu)百年的(de)(de)周(zhou)期里，軌(gui)道(dao)(dao)的(de)(de)離心率和(he)傾角還會以周(zhou)期函(han)數(shu)(shu)的(de)(de)形(xing)式受(shou)到太陽和(he)木(mu)(mu)星(xing)(xing)引力攝(she)動的(de)(de)影響。變(bian)(bian)化(hua)范圍分(fen)別(bie)為0.0009-0.0022和(he)0.05-0.32°這種軌(gui)道(dao)(dao)的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)使(shi)得其轉軸傾角在0-0.33°之間變(bian)(bian)化(hua)。
木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三和木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)保持著軌(gui)道共振關系：即木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三每公轉(zhuan)一(yi)(yi)(yi)周，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)即公轉(zhuan)兩周、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)公轉(zhuan)四周當(dang)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)位于(yu)近拱(gong)點、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)位于(yu)遠拱(gong)點時(shi)，兩者(zhe)之(zhi)間會出現(xian)上合現(xian)象(xiang)；而當(dang)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)位于(yu)近拱(gong)點時(shi)，它和木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三
之間(jian)也會(hui)出現(xian)上合(he)(he)現(xian)象(xiang)。木衛一(yi)和木衛二，木衛三(san)的(de)上合(he)(he)位置會(hui)以相同速率(lv)移動，遂三(san)者之間(jian)有可能出現(xian)三(san)星合(he)(he)現(xian)象(xiang)。這(zhe)種復雜(za)的(de)軌(gui)道(dao)共(gong)振被(bei)稱為拉普拉斯(si)共(gong)振。現(xian)今(jin)的(de)拉普拉斯(si)共(gong)振并無法將木衛三(san)的(de)軌(gui)道(dao)離心率(lv)提升到一(yi)個更(geng)高的(de)值。
0.0013的(de)(de)離(li)心(xin)率(lv)(lv)值可(ke)能(neng)是(shi)早(zao)期殘留下來的(de)(de)——當時軌道離(li)心(xin)率(lv)(lv)的(de)(de)提升是(shi)有可(ke)能(neng)的(de)(de)。但(dan)是(shi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)軌道離(li)心(xin)率(lv)(lv)仍然(ran)讓人困惑：如果在(zai)現(xian)(xian)階段其(qi)(qi)離(li)心(xin)率(lv)(lv)值無法提升，則必然(ran)得表明在(zai)其(qi)(qi)內部(bu)的(de)(de)潮(chao)(chao)汐耗散(san)作用下，它的(de)(de)離(li)心(xin)率(lv)(lv)值正在(zai)逐漸(jian)損耗。這(zhe)意(yi)味著離(li)心(xin)率(lv)(lv)值的(de)(de)最后一次(ci)損耗就(jiu)發生在(zai)數億(yi)年(nian)之前(qian)。由于現(xian)(xian)今(jin)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)軌道的(de)(de)離(li)心(xin)率(lv)(lv)相(xiang)對較低(di)——平均(jun)只有0.0015，所以(yi)現(xian)(xian)今(jin)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)潮(chao)(chao)汐熱也應該相(xiang)應的(de)(de)十分(fen)微弱(ruo)。但(dan)是(shi)在(zai)過去，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)可(ke)能(neng)已(yi)經經歷(li)過了一種或多種類拉(la)普拉(la)斯共(gong)振，從而使得其(qi)(qi)軌道離(li)心(xin)率(lv)(lv)能(neng)達(da)到0.01-0.02的(de)(de)高值。
這(zhe)(zhe)可能在(zai)(zai)木衛(wei)三(san)內(nei)部引起了顯著的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐熱(re)效應；而(er)這(zhe)(zhe)種(zhong)多階(jie)段的(de)(de)(de)(de)內(nei)部加熱(re)最(zui)終造成(cheng)了現(xian)今木衛(wei)三(san)表面的(de)(de)(de)(de)槽溝(gou)地(di)形(xing)(xing)(xing)人們(men)還無法確切知曉木衛(wei)一(yi)、木衛(wei)二(er)和木衛(wei)三(san)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯共(gong)振是如何形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。現(xian)今存在(zai)(zai)兩種(zhong)假(jia)說：一(yi)種(zhong)認為這(zhe)(zhe)種(zhong)狀態(tai)在(zai)(zai)太陽系形(xing)(xing)(xing)成(cheng)之(zhi)初即已存在(zai)(zai)；另(ling)一(yi)種(zhong)認為這(zhe)(zhe)種(zhong)狀態(tai)是在(zai)(zai)太陽系形(xing)(xing)(xing)成(cheng)之(zhi)后(hou)才(cai)發展出(chu)來的(de)(de)(de)(de)。一(yi)種(zhong)可能的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)過程如下：首先是由于木星的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐效應，致使木衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)向(xiang)外推移，直至某一(yi)點與(yu)(yu)木衛(wei)二(er)發生2:1的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)共(gong)振；之(zhi)后(hou)其軌(gui)(gui)道(dao)繼續向(xiang)外推移，同時將部分的(de)(de)(de)(de)旋轉力矩轉移給木衛(wei)二(er)，從(cong)而(er)也(ye)引起了后(hou)者(zhe)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)向(xiang)外推移；這(zhe)(zhe)個(ge)過程持(chi)續進行直到木衛(wei)二(er)到達某一(yi)點與(yu)(yu)木衛(wei)三(san)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)2:1的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)共(gong)振。最(zui)終三(san)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)兩對上合現(xian)象的(de)(de)(de)(de)位置移動(dong)速率保持(chi)一(yi)致形(xing)(xing)(xing)成(cheng)拉(la)(la)普(pu)拉(la)(la)斯共(gong)振。
第(di)一批是先驅者(zhe)10號和先驅者(zhe)11號，兩(liang)者(zhe)傳回的關(guan)于木(mu)衛三的信息較少(shao)。之后(hou)旅行者(zhe)1號和旅行者(zhe)2號于1979年飛掠(lve)過木(mu)衛三。它(ta)(ta)們精確測(ce)定了(le)它(ta)(ta)的大(da)(da)(da)小，最終證明它(ta)(ta)的體積要大(da)(da)(da)于土衛六，后(hou)者(zhe)曾(ceng)被認(ren)為大(da)(da)(da)于前(qian)者(zhe)。此外，這(zhe)兩(liang)艘飛船(chuan)還發(fa)現(xian)了(le)木(mu)衛三上的槽溝(gou)地形。
1995年(nian)(nian)，伽(jia)利(li)略號(hao)(hao)進入環(huan)木(mu)(mu)星軌道(dao)。在(zai)(zai)1996年(nian)(nian)至2000年(nian)(nian)間(jian)，它(ta)共6次(ci)近(jin)距(ju)離飛(fei)掠(lve)(lve)過木(mu)(mu)衛三。這6次(ci)飛(fei)掠(lve)(lve)被命名為G1，G2，G7，G8，G28，G29。在(zai)(zai)最接近(jin)的(de)(de)(de)一次(ci)飛(fei)掠(lve)(lve)——G2——中，伽(jia)利(li)略號(hao)(hao)距(ju)離木(mu)(mu)衛三表面僅264千米(mi)。在(zai)(zai)1996年(nian)(nian)的(de)(de)(de)G1飛(fei)掠(lve)(lve)中，它(ta)發現了(le)(le)木(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)磁場(chang)。后來又發現了(le)(le)木(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)地下海洋，并(bing)于2001年(nian)(nian)對外公布。伽(jia)利(li)略號(hao)(hao)傳回了(le)(le)大(da)量的(de)(de)(de)光譜(pu)圖像，并(bing)在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛三表面發現了(le)(le)數(shu)種(zhong)非(fei)冰化(hua)合(he)物(wu)。前往近(jin)距(ju)離探測木(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)探測器是新視野(ye)號(hao)(hao)，它(ta)于2007年(nian)(nian)在(zai)(zai)前往冥(ming)王星的(de)(de)(de)途(tu)中飛(fei)掠(lve)(lve)過了(le)(le)木(mu)(mu)衛三，并(bing)在(zai)(zai)加速過程中拍攝了(le)(le)木(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)地形圖和構成圖。
2009年(nian)2月，美(mei)國航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)和歐洲空(kong)(kong)(kong)間局(ju)確認該計(ji)劃(hua)(hua)將(jiang)優先于“土衛(wei)(wei)六-土星計(ji)劃(hua)(hua)”得以實施(shi)。木衛(wei)(wei)二(er)-木星計(ji)劃(hua)(hua)”包(bao)括(kuo)(kuo)美(mei)國航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)主持的“木星-木衛(wei)(wei)二(er)軌道飛(fei)行(xing)(xing)器”和歐洲空(kong)(kong)(kong)間局(ju)主持的“木星-木衛(wei)(wei)三(san)軌道飛(fei)行(xing)(xing)器”，可能還(huan)包(bao)括(kuo)(kuo)日本宇宙航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)研究開發(fa)機(ji)構(gou)主持的“木星磁場探(tan)測器”。 已被(bei)取消(xiao)的環(huan)木衛(wei)(wei)三(san)軌道探(tan)測計(ji)劃(hua)(hua)是木星冰(bing)月軌道器。原計(ji)劃(hua)(hua)使用核裂變(bian)反(fan)應堆(dui)作(zuo)為其(qi)動力來源(yuan)，這將(jiang)使其(qi)能夠(gou)對木衛(wei)(wei)三(san)進(jin)行(xing)(xing)詳細勘查。但是由于預算(suan)裁剪，該計(ji)劃(hua)(hua)于2005年(nian)被(bei)取消(xiao)。另外還(huan)有一個被(bei)取消(xiao)的計(ji)劃(hua)(hua)被(bei)稱(cheng)為“宏偉的木衛(wei)(wei)三(san)”（The Grandeur of Ganymede）。
2015年03月12日(ri)，美國國家航(hang)空航(hang)天局(ju)(NASA)宣布，美國宇航(hang)局(ju)哈勃太(tai)空望遠鏡(jing)近日(ri)觀測到(dao)木衛三磁場產生的極光現象(xiang)，并測量(liang)出木衛三冰層(ceng)下方存在具(ju)有一定鹽度的咸水(shui)海洋。
根(gen)據測(ce)算，這(zhe)片(pian)地下海洋(yang)深(shen)度約(yue)為10萬米，相當于地球上(shang)最深(shen)海洋(yang)的(de)10倍多。它存在于150千米厚(hou)、主要由冰(bing)層(ceng)組成的(de)地表下。
木星(xing)最大的(de)(de)衛(wei)星(xing)----木衛(wei)三也是(shi)它擁有的(de)(de)唯(wei)一一顆有強(qiang)磁場(chang)的(de)(de)衛(wei)星(xing)。科學家利用哈勃(bo)太空望遠鏡(jing)獲得的(de)(de)數千張圖片，發(fa)現在(zai)木星(xing)極區看到的(de)(de)非常壯觀的(de)(de)極光，是(shi)在(zai)木衛(wei)三的(de)(de)磁氣圈產生的(de)(de)引力影響下(xia)形成(cheng)的(de)(de)，
木(mu)衛(wei)(wei)三和非常活躍(yue)的(de)木(mu)衛(wei)(wei)一在(zai)圍繞木(mu)星(xing)運行時，會(hui)與這顆(ke)行星(xing)的(de)等離子體(ti)相互作(zuo)用，在(zai)木(mu)星(xing)極(ji)(ji)(ji)區產生(sheng)明亮的(de)斑點這些(xie)亮斑被稱(cheng)作(zuo)“極(ji)(ji)(ji)光足印(auroral footprints)”。然而，直(zhi)到(dao)現在(zai)也沒有(you)人知道(dao)木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)足跡到(dao)底有(you)多大以及為什么木(mu)衛(wei)(wei)三會(hui)導致木(mu)星(xing)極(ji)(ji)(ji)區產生(sheng)美麗壯觀(guan)的(de)極(ji)(ji)(ji)光。
研究人員通過分析哈勃太(tai)(tai)空望遠鏡拍攝的(de)(de)(de)(de)圖(tu)片，測量出(chu)木(mu)(mu)衛三(san)腳印的(de)(de)(de)(de)確(que)切大小他們(men)認為這(zhe)些斑點的(de)(de)(de)(de)面(mian)積太(tai)(tai)大根本不是衛星(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)這(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)投影(ying)，而且(qie)它的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)跟木(mu)(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)保護(hu)性磁場的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)非常相符。科(ke)學(xue)家還測量了木(mu)(mu)衛一(yi)極(ji)光(guang)足印的(de)(de)(de)(de)大小及形狀(zhuang)這(zhe)是由(you)木(mu)(mu)衛一(yi)上(shang)(shang)活躍的(de)(de)(de)(de)火(huo)山噴發(fa)(fa)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)帶(dai)電(dian)粒子造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)比利時(shi)(shi)列(lie)日大學(xue)(University of Liege)的(de)(de)(de)(de)天體物理學(xue)家丹尼斯·格倫(lun)頓(dun)特(Denis Grodent)說：“這(zhe)些極(ji)光(guang)結構中的(de)(de)(de)(de)每一(yi)個(ge)都在(zai)(zai)告訴我們(men)一(yi)個(ge)正在(zai)(zai)進(jin)行(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)(de)(de)故(gu)事(shi)——在(zai)(zai)遙遠的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)正進(jin)行(xing)(xing)(xing)著大規模能量傳輸。通過分析這(zhe)些極(ji)光(guang)的(de)(de)(de)(de)確(que)切位置，以及木(mu)(mu)衛一(yi)和木(mu)(mu)衛三(san)圍(wei)繞(rao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)運行(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)，它們(men)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)及亮度發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)(de)改(gai)變，我們(men)已經制作(zuo)(zuo)出(chu)迄今(jin)為止最(zui)為詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)模擬(ni)圖(tu)模仿木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)這(zhe)些衛星(xing)(xing)(xing)(xing)之間的(de)(de)(de)(de)電(dian)磁作(zuo)(zuo)用(yong)。”格倫(lun)頓(dun)特在(zai)(zai)德國舉行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)歐洲行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)科(ke)學(xue)大會上(shang)(shang)詳細(xi)介紹了這(zhe)項研究結果(guo)，
格倫頓特和(he)他的(de)(de)(de)科研組除了把木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)極光足印與它的(de)(de)(de)磁(ci)場結(jie)合(he)在一起外還意外在這(zhe)顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)極光的(de)(de)(de)亮度方面(mian)發(fa)現周期性(xing)變(bian)化(hua)，這(zhe)些變(bian)化(hua)發(fa)生在三個不同時(shi)刻。研究人員認(ren)為，每次(ci)變(bian)化(hua)都反映了木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)等離子體與木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)磁(ci)場之間發(fa)生了相互(hu)作(zuo)用(yong)，但是至(zhi)今他們(men)也不清楚是什么引起這(zhe)種相互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)。
研究負責人、約翰-霍(huo)普(pu)金(jin)斯大學(xue)應用物理實(shi)驗室的韋(wei)斯-帕特森(sen)表示：“通過繪制木衛三表面圖(tu)，我們(men)可更準確地解答這顆(ke)真(zhen)正獨一無二(er)衛星的形成和演變等科學(xue)問題。”
這(zhe)(zhe)張地圖(tu)由美國(guo)地質(zhi)調(diao)查局公布，從技術上闡述(shu)了(le)木衛三表面各(ge)種各(ge)樣的地質(zhi)特(te)征，是(shi)第一張完整(zheng)的冰冷的外行(xing)星(xing)衛星(xing)地圖(tu)。帕特(te)森、柯林斯和(he)同事們用美國(guo)宇(yu)航局旅行(xing)者和(he)伽利略(lve)太空(kong)探測器捕捉到的圖(tu)像制作出這(zhe)(zhe)張地圖(tu)。
從(cong)1610年(nian)1月木(mu)衛三(san)(san)被(bei)發現以(yi)(yi)來，它就成為(wei)反(fan)復觀測(ce)(ce)的焦點(dian)。科學家用(yong)地(di)(di)球(qiu)望遠鏡(jing)第一次觀測(ce)(ce)木(mu)衛三(san)(san)，然后用(yong)飛近(jin)探測(ce)(ce)和(he)環(huan)繞木(mu)星飛行的航天器進(jin)行觀測(ce)(ce)。這(zhe)些(xie)研究發現了(le)一個(ge)復雜(za)的冰冷(leng)世界。它的表(biao)面以(yi)(yi)兩(liang)個(ge)主要地(di)(di)形(xing)類型間的鮮明對比為(wei)特征。這(zhe)兩(liang)種(zhong)地(di)(di)形(xing)是(shi)又黑又冷(leng)的多(duo)隕(yun)石(shi)坑地(di)(di)區(qu)和(he)更亮更年(nian)輕(但依然十分古(gu)老)的地(di)(di)區(qu)，后者(zhe)以(yi)(yi)大量溝槽(cao)和(he)山(shan)脊為(wei)特征。
木衛(wei)(wei)三(san)直徑3280英里(li)(約合5262公里(li))，比行星(xing)(xing)水(shui)星(xing)(xing)和(he)矮行星(xing)(xing)冥(ming)王星(xing)(xing)都大(da)。它還是已知(zhi)太陽系(xi)中(zhong)唯一一顆擁有自己磁層的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。這張(zhang)地圖(tu)詳細闡述了木衛(wei)(wei)三(san)形(xing)成和(he)在太陽系(xi)大(da)部分(fen)歷史中(zhong)演變的(de)地質特征(zheng)。這些地質特征(zheng)記錄(lu)下(xia)木衛(wei)(wei)三(san)內部演變、木衛(wei)(wei)三(san)動力學和(he)其他伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)間相(xiang)互作用以及撞擊木衛(wei)(wei)三(san)表(biao)面小天體演變的(de)證據。
這(zhe)張新地(di)(di)(di)圖是(shi)(shi)研究人員比較其他冰(bing)冷(leng)衛星地(di)(di)(di)質特(te)征的(de)重要工具(ju)，因為(wei)在其他冰(bing)冷(leng)衛星上(shang)發現的(de)任何特(te)征類型都和(he)木(mu)衛三(san)某個地(di)(di)(di)方的(de)特(te)征相似。木(mu)衛三(san)表面是(shi)(shi)地(di)(di)(di)球所有陸(lu)地(di)(di)(di)面積的(de)一半(ban)以上(shang)。這(zhe)顆衛星為(wei)科學家提供各種各樣的(de)觀(guan)測地(di)(di)(di)點。柯林斯說(shuo)：“木(mu)衛三(san)表現出古老和(he)最近形成的(de)地(di)(di)(di)質特(te)征。除了地(di)(di)(di)質多樣性，它還增(zeng)加(jia)了歷史多樣性。”
伽利略(lve)發(fa)現其他行星也有(you)衛星，證實了(le)地球不是(shi)宇宙中唯(wei)一有(you)衛星的行星，還證明了(le)尼古拉·哥白尼的“日心說”是(shi)正確的。
使(shi)用(yong)簡(jian)單(dan)的(de)望遠鏡，依(yi)靠單(dan)獨(du)研究，伽利略(lve)讓(rang)人們(men)很好地認識了(le)太陽(yang)系、星系和浩(hao)瀚的(de)宇宙(zhou)。他制作的(de)望遠鏡使(shi)人們(men)觀(guan)察到(dao)以前難(nan)以觀(guan)察到(dao)的(de)太空景象，加深了(le)人們(men)對宇宙(zhou)的(de)理解。
巧笑倩兮 
