木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)（蓋尼米得，Ganymede，Γανυμ?δη?）是圍(wei)繞木(mu)(mu)星運轉的一顆(ke)衛(wei)(wei)星，公轉周期約為7天(tian)。按(an)距離木(mu)(mu)星從近到遠(yuan)排序，在(zai)木(mu)(mu)星的所有衛(wei)(wei)星中(zhong)排第七，在(zai)伽利(li)略衛(wei)(wei)星中(zhong)排第三(san)。它與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二及木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一保(bao)持著1:2:4的軌道共振關系。
木(mu)衛(wei)(wei)三是(shi)太(tai)陽系中最(zui)(zui)(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。直徑大(da)于水星(xing)(xing)(xing)，質量約為水星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，木(mu)衛(wei)(wei)三主要由硅酸鹽(yan)巖石(shi)和冰體(ti)構成，星(xing)(xing)(xing)體(ti)分層明顯，擁(yong)有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)富鐵的(de)(de)(de)(de)、流(liu)動性的(de)(de)(de)(de)內核。體(ti)積大(da)于水星(xing)(xing)(xing)，是(shi)太(tai)陽系中已知的(de)(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)(yi)擁(yong)有(you)(you)磁圈的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)三最(zui)(zui)(zui)先(xian)(xian)并(bing)非伽利(li)略(lve)所發(fa)現。在(zai)公(gong)(gong)元(yuan)前400年(nian)到(dao)公(gong)(gong)元(yuan)前360年(nian)之(zhi)間（最(zui)(zui)(zui)有(you)(you)可能的(de)(de)(de)(de)是(shi)在(zai)公(gong)(gong)元(yuan)前364年(nian)夏天）依據《唐開元(yuan)占經》引錄(lu)甘德(de)論及木(mu)星(xing)(xing)(xing)時(shi)所說(shuo)的(de)(de)(de)(de)話(hua)：“若有(you)(you)小赤星(xing)(xing)(xing)附(fu)于其側”，著(zhu)名天文(wen)學(xue)史家席(xi)澤宗先(xian)(xian)生指(zhi)出：甘德(de)在(zai)公(gong)(gong)元(yuan)前4世(shi)紀(ji)中葉就觀測(ce)到(dao)了木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)后的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)木(mu)衛(wei)(wei)二。而(er)對(dui)于木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)發(fa)現，近代(dai)是(shi)在(zai)17世(shi)紀(ji)初望遠(yuan)鏡發(fa)明之(zhi)后，由意大(da)利(li)大(da)科學(xue)家伽利(li)略(lve)（Galilei）于1610年(nian)用它(ta)觀測(ce)木(mu)星(xing)(xing)(xing)時(shi)才發(fa)現的(de)(de)(de)(de)。甘德(de)早伽利(li)略(lve)近兩千年(nian)，而(er)且在(zai)沒有(you)(you)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件，僅(jin)憑肉(rou)眼就發(fa)現了木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，這(zhe)真(zhen)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)奇(qi)跡。而(er)后，天文(wen)學(xue)家西門·馬里(li)烏斯(si)以(yi)希(xi)臘神(shen)話(hua)中宙斯(si)的(de)(de)(de)(de)愛(ai)人伽倪墨(mo)得(de)斯(si)為之(zhi)命名。旅行者(zhe)號(hao)航天器(qi)精確(que)地測(ce)量了該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)大(da)小，伽利(li)略(lve)號(hao)探測(ce)器(qi)則發(fa)現了它(ta)地下海洋和磁場。
2015年3月12日，美國國家航空航天局宣布，太陽系最(zui)大衛星木衛三的(de)冰蓋下有一片(pian)咸水海洋，液態水含(han)量超過(guo)地(di)球。
在公元前400年到公元前360年之間(jian)（最有(you)可能(neng)的是在公元前364年夏天），中(zhong)國(guo)戰國(guo)時期(qi)的甘(gan)德就(jiu)已經發現了木衛三，比(bi)伽(jia)利略(lve)早了2000多(duo)年。
1610年1月11日，伽(jia)利(li)略(lve)·伽(jia)利(li)萊(lai)觀測到三顆靠近(jin)木(mu)星(xing)(xing)的星(xing)(xing)體(ti)(ti)；第(di)二天晚(wan)上，他注(zhu)意到這三顆星(xing)(xing)體(ti)(ti)發(fa)生了位移接著他又(you)發(fa)現了第(di)四顆星(xing)(xing)體(ti)(ti)，即后來的木(mu)衛三。至1610年1月15日晚(wan)，伽(jia)利(li)略(lve)確(que)定這些星(xing)(xing)體(ti)(ti)是(shi)圍繞(rao)木(mu)星(xing)(xing)運(yun)行的。他聲稱有權為這些衛星(xing)(xing)命名(ming)，并曾考慮過“科斯(si)米安衛星(xing)(xing)”（Cosmian Stars）的名(ming)字(zi)，但最(zui)終將之命名(ming)為“美第(di)奇衛星(xing)(xing)”(Medicean Stars)。
法(fa)國天文學家(jia)尼(ni)古拉斯(si)(si)·克勞迪·法(fa)布里(li)·德·佩瑞斯(si)(si)特(te)(te)(te)建(jian)(jian)(jian)議為美(mei)第(di)(di)奇衛(wei)(wei)星(xing)家(jia)族的(de)(de)(de)(de)各顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星(xing)分別(bie)命(ming)(ming)名(ming)，但是其建(jian)(jian)(jian)議未(wei)被(bei)(bei)采納(na)。原(yuan)本宣稱其最初發現(xian)(xian)伽利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)西門·馬(ma)里(li)烏斯(si)(si)曾試圖將這幾(ji)顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星(xing)命(ming)(ming)名(ming)為“朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)的(de)(de)(de)(de)薩(sa)圖爾努斯(si)(si)”（Saturn of Jupiter）、“朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)的(de)(de)(de)(de)朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)”（Jupiter of Jupiter，即指木(mu)衛(wei)(wei)三(san)）、“朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)的(de)(de)(de)(de)維(wei)納(na)斯(si)(si)”（Venus of Jupiter）和(he)(he)“朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)的(de)(de)(de)(de)墨丘(qiu)利”（Mercury of Jupiter）但也從未(wei)被(bei)(bei)采用(yong)后來有建(jian)(jian)(jian)議以希臘(la)神話(hua)中神的(de)(de)(de)(de)斟酒者、宙斯(si)(si)的(de)(de)(de)(de)愛人蓋尼(ni)米得(de)為之命(ming)(ming)名(ming)。這種命(ming)(ming)名(ming)法(fa)在相當長(chang)的(de)(de)(de)(de)時期內并沒有被(bei)(bei)普(pu)遍接受，直(zhi)至(zhi)20世(shi)紀中期才得(de)到(dao)普(pu)遍使用(yong)在早期的(de)(de)(de)(de)天文學文獻中，該(gai)衛(wei)(wei)星(xing)均以羅馬(ma)數(shu)字作為指代（該(gai)體系由伽利略(lve)提出）即被(bei)(bei)稱為木(mu)衛(wei)(wei)三(san)（Jupiter III ）或“朱庇(bi)(bi)特(te)(te)(te)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)三(san)顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星(xing)”（third satellite of Jupiter）。后來隨著土星(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)群的(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)，基于開普(pu)勒和(he)(he)馬(ma)里(li)烏斯(si)(si)建(jian)(jian)(jian)議的(de)(de)(de)(de)命(ming)(ming)名(ming)系統開始被(bei)(bei)用(yong)于指稱木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)三(san)是伽利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)中唯一一顆(ke)(ke)以男性人物名(ming)字命(ming)(ming)名(ming)的(de)(de)(de)(de)。
軌道參數：
所屬行星：木星
平均(jun)半徑：1,070,400km（0.007155 AU）
離心率：0.003
近拱(gong)點：1,069,200km（0.007147 AU）
遠拱點：1,071,600km（0.007163 AU）
公轉周期：6天（0.012599年）
公(gong)轉速度：平均10.880km/s
軌道(dao)(dao)傾角：2.21（黃(huang)道(dao)(dao)夾角）0.20（木星(xing)赤道(dao)(dao)夾角）
物理性質：
平(ping)均半徑：2,631.2km（地(di)球的0.413倍）
表(biao)面(mian)積：87.000,000平方千米（地球的0.12倍）
體積(ji)：7.6×101?（地球的0.0705倍））
質量：1.4819×1023（地球的0.025倍）
平均(jun)密(mi)度：4g/cm
表面引力：1.428m/s
逃(tao)逸速度(du)：3km/s
自轉周期：7天
轉軸傾角：0-0.33
反照率：0.43±0.02
表面溫(wen)度(du)：最高122K 平均99K 最低：22k
視(shi)星等∶5（oppositition）
大氣壓：極小
大氣(qi)(qi)成份：氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)，原子(zi)氧(yang)(yang)，臭(chou)氧(yang)(yang)
木衛(wei)(wei)三(san)是(shi)(shi)太(tai)陽系中已知的(de)唯(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)一(yi)(yi)(yi)(yi)顆擁有(you)(you)磁圈的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，其(qi)磁圈可能是(shi)(shi)由富鐵(tie)的(de)流動內核的(de)對流運動所產生(sheng)(sheng)的(de)。其(qi)中的(de)少量磁圈與木星(xing)(xing)的(de)更為龐大的(de)磁場(chang)相交迭，從而產生(sheng)(sheng)了向外擴(kuo)散(san)的(de)場(chang)線。木衛(wei)(wei)三(san)擁有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)層(ceng)(ceng)稀薄的(de)含氧(yang)大氣層(ceng)(ceng)其(qi)中含有(you)(you)原(yuan)(yuan)子氧(yang)，氧(yang)氣和臭氧(yang)，同(tong)時原(yuan)(yuan)子氫也(ye)是(shi)(shi)大氣的(de)構(gou)(gou)成(cheng)成(cheng)分之一(yi)(yi)(yi)(yi)而木衛(wei)(wei)三(san)上是(shi)(shi)否擁有(you)(you)電離層(ceng)(ceng)還尚(shang)未確定。木衛(wei)(wei)三(san)主要由硅酸鹽(yan)巖石和冰體(ti)(ti)構(gou)(gou)成(cheng)星(xing)(xing)體(ti)(ti)分層(ceng)(ceng)明(ming)顯，擁有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)富鐵(tie)的(de)、流動性的(de)內核。科(ke)學家推測在(zai)木衛(wei)(wei)三(san)表面之下200千米處存在(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)被(bei)夾在(zai)兩(liang)層(ceng)(ceng)冰體(ti)(ti)之間的(de)咸水(shui)海洋。木衛(wei)(wei)三(san)表面存在(zai)兩(liang)種(zhong)主要地(di)(di)(di)形：其(qi)中較暗的(de)地(di)(di)(di)區約占星(xing)(xing)體(ti)(ti)總(zong)面積的(de)三(san)分之一(yi)(yi)(yi)(yi)其(qi)間密布(bu)著(zhu)撞擊坑，地(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)齡估計(ji)有(you)(you)40億年(nian)之久；其(qi)余地(di)(di)(di)區較為明(ming)亮縱橫交錯著(zhu)大量的(de)槽溝(gou)和山脊，其(qi)地(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)齡較前者稍小。明(ming)亮地(di)(di)(di)區的(de)破碎地(di)(di)(di)質(zhi)構(gou)(gou)造(zao)的(de)產生(sheng)(sheng)原(yuan)(yuan)因至今仍是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)謎，有(you)(you)可能是(shi)(shi)潮汐(xi)熱所導致的(de)構(gou)(gou)造(zao)活動造(zao)成(cheng)的(de)。
木(mu)衛(wei)三(san)是(shi)太陽系(xi)中已知的(de)(de)唯一(yi)擁(yong)有(you)(you)磁(ci)圈的(de)(de)衛(wei)星。它擁(yong)有(you)(you)一(yi)層稀薄的(de)(de)含(han)(han)氧(yang)(yang)大氣層，其中含(han)(han)有(you)(you)原子氧(yang)(yang)，氧(yang)(yang)氣和臭氧(yang)(yang)。而木(mu)衛(wei)三(san)上(shang)是(shi)否擁(yong)有(you)(you)電離層還尚未確定。
木衛三(san)內(nei)部結構(gou)木衛三(san)的平均密(mi)度為1.936g/cm3，表明(ming)它是由近(jin)乎等量的巖石(shi)和水構(gou)成的，后者(zhe)主要以冰體形式(shi)存在冰體的質(zhi)量占(zhan)衛星總(zong)質(zhi)量的46-50%，
比(bi)之(zhi)木衛四稍低。此外可能還(huan)存在某(mou)些不(bu)(bu)穩定的(de)(de)冰體，如氨的(de)(de)冰體。木衛三巖石(shi)的(de)(de)確切構成還(huan)不(bu)(bu)為人知，但是很可能接近(jin)于L型或LL型普通球(qiu)粒隕(yun)石(shi)，這兩類隕(yun)石(shi)較(jiao)(jiao)之(zhi)H球(qiu)粒隕(yun)石(shi)，所含的(de)(de)全鐵(tie)和金屬(shu)鐵(tie)較(jiao)(jiao)少，而鐵(tie)氧化(hua)物較(jiao)(jiao)多在木衛三上，以質量計，鐵(tie)和硅的(de)(de)豐度比(bi)為1.05-1.27，而在太(tai)陽中，則(ze)為1.8。
木(mu)(mu)衛三(san)表(biao)面(mian)的(de)反照率(lv)約為(wei)0.43。冰體(ti)水(shui)廣泛存在(zai)(zai)于其(qi)表(biao)面(mian)，比(bi)重(zhong)達到50-90%，高出整體(ti)比(bi)重(zhong)許多。利(li)(li)用近(jin)紅外(wai)(wai)光譜學，科學家們在(zai)(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)(he)3.0微米波長(chang)段發(fa)現(xian)了(le)(le)強烈的(de)冰體(ti)水(shui)的(de)吸附帶(dai)(dai)。明(ming)亮地帶(dai)(dai)的(de)槽溝構(gou)造可能(neng)含有(you)較多的(de)冰體(ti)，故顯(xian)得(de)較為(wei)明(ming)亮。除了(le)(le)水(shui)外(wai)(wai)，對(dui)伽(jia)利(li)(li)略號和(he)(he)地基觀測站(zhan)拍攝的(de)高分辨率(lv)近(jin)紅外(wai)(wai)光譜和(he)(he)紫外(wai)(wai)線光譜結(jie)果的(de)分析也(ye)顯(xian)示了(le)(le)其(qi)他物(wu)(wu)質的(de)存在(zai)(zai)，包(bao)括(kuo)二(er)氧化(hua)碳、二(er)氧化(hua)硫(liu)，也(ye)可能(neng)還包(bao)括(kuo)氰、硫(liu)酸氫鹽和(he)(he)多種有(you)機化(hua)合物(wu)(wu)。此外(wai)(wai)伽(jia)利(li)(li)略號還在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛三(san)表(biao)面(mian)發(fa)現(xian)了(le)(le)硫(liu)酸鎂、硫(liu)酸鈉等物(wu)(wu)質這(zhe)些鹽類物(wu)(wu)質可能(neng)來自于地表(biao)之下(xia)的(de)海洋
木(mu)衛三(san)的表面(mian)是不對(dui)稱的：其同(tong)(tong)軌(gui)道方向(xiang)的一(yi)(yi)面(mian)要亮于(yu)逆軌(gui)道方向(xiang)的一(yi)(yi)面(mian)。這(zhe)種狀況(kuang)類似于(yu)木(mu)衛二，而和木(mu)衛四的狀況(kuang)正(zheng)好相(xiang)反。此外，木(mu)衛三(san)同(tong)(tong)軌(gui)道方向(xiang)一(yi)(yi)面(mian)似乎(hu)富含(han)二氧化(hua)硫。而二氧化(hua)碳在(zai)(zai)兩個半球的分布則(ze)相(xiang)對(dui)均勻盡(jin)管在(zai)(zai)極(ji)地地區并(bing)未觀測到它的存在(zai)(zai)。木(mu)衛三(san)上的撞擊坑（除了一(yi)(yi)個之(zhi)外）并(bing)不富含(han)二氧化(hua)碳，這(zhe)點也與木(mu)衛四不同(tong)(tong)。木(mu)衛三(san)的二氧化(hua)碳可能(neng)在(zai)(zai)過去(qu)的一(yi)(yi)段(duan)時期已(yi)經被消耗殆盡(jin)了。
木(mu)衛三的(de)(de)地層(ceng)(ceng)結構(gou)已經充分分化，它含有(you)(you)一個由(you)硫化亞鐵(tie)和(he)鐵(tie)構(gou)成的(de)(de)內(nei)核(he)、由(you)硅酸鹽構(gou)成的(de)(de)內(nei)層(ceng)(ceng)地涵和(he)由(you)冰體(ti)構(gou)成的(de)(de)外層(ceng)(ceng)地涵。這種(zhong)結構(gou)得到了由(you)伽利略(lve)(lve)號在數次飛(fei)掠中(zhong)所測定的(de)(de)木(mu)衛三本身(shen)較低的(de)(de)無(wu)量綱轉動慣量——數值為0.3105± 0.0028——的(de)(de)支持事實上木(mu)衛三是太陽系中(zhong)轉動慣量最小的(de)(de)固(gu)態天體(ti)。伽利略(lve)(lve)號探(tan)測到的(de)(de)木(mu)衛三本身(shen)固(gu)有(you)(you)的(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)則與其富鐵(tie)的(de)(de)、流動的(de)(de)內(nei)核(he)有(you)(you)關。擁有(you)(you)高電導率(lv)的(de)(de)液態鐵(tie)的(de)(de)對流是產生(sheng)磁(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)最合理模式(shi)。
木衛三內(nei)(nei)部(bu)不同層次的(de)(de)(de)(de)厚度(du)取決于硅酸鹽的(de)(de)(de)(de)構成成分(fen)（其中(zhong)部(bu)分(fen)為(wei)橄欖(lan)石(shi)和輝石(shi)）以(yi)及(ji)內(nei)(nei)核中(zhong)硫元素(su)的(de)(de)(de)(de)數量。最(zui)可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)情況是(shi)其內(nei)(nei)核半(ban)徑達(da)(da)到700-900千(qian)米(mi)(mi)，外層冰質(zhi)地(di)(di)涵(han)(han)厚度(du)達(da)(da)800-1000千(qian)米(mi)(mi)，其余部(bu)分(fen)則為(wei)硅酸鹽質(zhi)地(di)(di)涵(han)(han)。內(nei)(nei)核的(de)(de)(de)(de)密度(du)達(da)(da)到了5.5–6g/cm3，硅酸鹽質(zhi)地(di)(di)涵(han)(han)的(de)(de)(de)(de)密度(du)為(wei)3.4–3.6g/cm3。與(yu)地(di)(di)球內(nei)(nei)核結(jie)構類似，某些(xie)產生磁場的(de)(de)(de)(de)模型(xing)要求在鐵(tie)-硫化亞鐵(tie)液態內(nei)(nei)核之中(zhong)還存在著一(yi)個純鐵(tie)構成的(de)(de)(de)(de)固態內(nei)(nei)核。若(ruo)是(shi)這種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)核，則其半(ban)徑最(zui)大可(ke)能(neng)為(wei)500千(qian)米(mi)(mi)。木衛三內(nei)(nei)核的(de)(de)(de)(de)溫度(du)可(ke)能(neng)高(gao)達(da)(da)1500-1700K，壓力高(gao)達(da)(da)100千(qian)巴（100億帕）。
木(mu)衛(wei)(wei)三據(ju)探測含有太陽系最多的液(ye)態水。哈勃望遠鏡通過(guo)分析木(mu)衛(wei)(wei)三的極光光譜，估算(suan)出其海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)深達400千(qian)(qian)米(mi)。還有科學家(jia)懷疑，這可(ke)能(neng)(neng)只是木(mu)衛(wei)(wei)三海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)的一小部分，木(mu)衛(wei)(wei)三可(ke)能(neng)(neng)擁有三個(ge)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)，三個(ge)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)層(ceng)層(ceng)疊加(jia)，每(mei)層(ceng)都有400千(qian)(qian)米(mi)的深度(du)，并由高壓冰層(ceng)分隔開，最下面的一層(ceng)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)可(ke)能(neng)(neng)直接(jie)接(jie)觸到木(mu)衛(wei)(wei)三的巖石內核。所以(yi)木(mu)衛(wei)(wei)三的海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)深度(du)可(ke)能(neng)(neng)超過(guo)1000公里，蘊含著(zhu)超過(guo)150億立方千(qian)(qian)米(mi)的巨大(da)水體，含水量是地球(qiu)水量的30倍以(yi)上。
木衛三的(de)表面(mian)(mian)主要存在兩種類型的(de)地形：一種是(shi)非常古(gu)老的(de)、密布撞(zhuang)擊坑的(de)暗區，另一種是(shi)較之前者稍微年輕（但(dan)是(shi)地質年齡依舊十分古(gu)老）、遍布大量槽(cao)溝和山脊的(de)明區。暗區的(de)面(mian)(mian)積約占球(qiu)體(ti)總面(mian)(mian)積的(de)三分之一，其(qi)間含有粘(zhan)土(tu)和有機(ji)物質，這可能是(shi)由撞(zhuang)擊木衛三的(de)隕石帶來的(de)。
而產生(sheng)槽溝(gou)地(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)機制則仍然是(shi)行星(xing)(xing)科學中的(de)(de)(de)(de)一(yi)大(da)難題(ti)。現(xian)今的(de)(de)(de)(de)觀點認為(wei)(wei)槽溝(gou)地(di)(di)形(xing)(xing)從(cong)(cong)本(ben)質上(shang)說主(zhu)要(yao)是(shi)由構造(zao)(zao)活動形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)；而如(ru)果(guo)冰(bing)火山在(zai)其中起了作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)話(hua)那(nei)也只是(shi)次要(yao)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。為(wei)(wei)了引(yin)(yin)起這種(zhong)構造(zao)(zao)活動，木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)巖石圈(quan)(quan)必(bi)須(xu)被(bei)施加(jia)(jia)足(zu)夠強大(da)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)，而造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)這種(zhong)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)力(li)量可(ke)能(neng)與(yu)過(guo)去曾經(jing)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)有(you)關(guan)——這種(zhong)作(zuo)(zuo)用(yong)可(ke)能(neng)在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)處于(yu)不穩定的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)共振狀態時發(fa)(fa)(fa)生(sheng)引(yin)(yin)力(li)潮(chao)汐對冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)撓曲(qu)作(zuo)(zuo)用(yong)會加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)(bu)，給巖石圈(quan)(quan)施加(jia)(jia)壓力(li)，并進一(yi)步(bu)導致(zhi)裂縫、地(di)(di)壘和地(di)(di)塹的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)，這些地(di)(di)形(xing)(xing)取代了占木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)表面(mian)積(ji)70%的(de)(de)(de)(de)古老暗(an)區。槽溝(gou)地(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)可(ke)能(neng)還與(yu)早期內(nei)核(he)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)及其后星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)有(you)關(guan)，它(ta)們引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)相變(bian)和熱(re)(re)(re)(re)脹(zhang)冷縮(suo)作(zuo)(zuo)用(yong)可(ke)能(neng)導致(zhi)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)了微(wei)度(du)膨脹(zhang)，幅度(du)為(wei)(wei)1-6%。隨(sui)著星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)進一(yi)步(bu)發(fa)(fa)(fa)育，熱(re)(re)(re)(re)水噴流被(bei)從(cong)(cong)內(nei)核(he)擠壓至(zhi)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表面(mian)，導致(zhi)巖石圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)構造(zao)(zao)變(bian)形(xing)(xing)。星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)放射性衰(shuai)變(bian)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)是(shi)最可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)源(yuan)，木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)地(di)(di)下海洋(yang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)可(ke)能(neng)就(jiu)有(you)賴(lai)于(yu)它(ta)。通過(guo)研(yan)究模型人們發(fa)(fa)(fa)現(xian)，如(ru)果(guo)過(guo)去木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)離(li)心(xin)率值較現(xian)今高很多（事實上(shang)也可(ke)能(neng)如(ru)此(ci)），那(nei)么(me)潮(chao)汐熱(re)(re)(re)(re)能(neng)就(jiu)可(ke)能(neng)取放射性衰(shuai)變(bian)熱(re)(re)(re)(re)源(yuan)而代之，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)最主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)源(yuan)。
在(zai)兩種地(di)(di)(di)形(xing)中均可(ke)見到，但是(shi)在(zai)暗區(qu)(qu)中分布(bu)的(de)(de)(de)(de)更為(wei)(wei)(wei)密集：這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)區(qu)(qu)域遭遇(yu)過(guo)大(da)規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)(de)隕石轟擊，因而(er)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)分布(bu)呈(cheng)飽和狀態。較(jiao)為(wei)(wei)(wei)明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)槽溝地(di)(di)(di)形(xing)區(qu)(qu)分布(bu)的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)則(ze)較(jiao)少(shao)，在(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)里(li)由于(yu)構造變(bian)形(xing)而(er)發(fa)育起來的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)形(xing)成為(wei)(wei)(wei)了主要地(di)(di)(di)質(zhi)特征。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)密度(du)表(biao)明(ming)暗區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年齡(ling)(ling)達到了40億年，接近于(yu)月(yue)球上的(de)(de)(de)(de)高地(di)(di)(di)地(di)(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年齡(ling)(ling)；而(er)槽溝地(di)(di)(di)形(xing)則(ze)稍(shao)微年輕一(yi)些(xie)（但是(shi)無法確定其確切(qie)年齡(ling)(ling)）。和月(yue)球類(lei)似，在(zai)35-40億年之前，木(mu)衛三經歷過(guo)一(yi)個隕石猛烈轟擊的(de)(de)(de)(de)時期(qi)(qi)如果這(zhe)(zhe)(zhe)種情況(kuang)屬實，那么這(zhe)(zhe)(zhe)個時期(qi)(qi)在(zai)太陽系(xi)內曾經發(fa)生了大(da)規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)(de)轟擊事件，而(er)這(zhe)(zhe)(zhe)個時期(qi)(qi)之后轟擊率又大(da)為(wei)(wei)(wei)降低在(zai)亮區(qu)(qu)中，既有撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)覆蓋于(yu)槽溝之上的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，也(ye)有槽溝切(qie)割撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，這(zhe)(zhe)(zhe)說明(ming)其中的(de)(de)(de)(de)部分槽溝地(di)(di)(di)質(zhi)年齡(ling)(ling)也(ye)十分古老。木(mu)衛三上也(ye)存在(zai)相對年輕的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)，其向外(wai)發(fa)散的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射線(xian)還(huan)清(qing)晰可(ke)見。木(mu)衛三的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)深度(du)不及(ji)月(yue)球和水(shui)星(xing)上的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)由于(yu)木(mu)衛三的(de)(de)(de)(de)冰質(zhi)地(di)(di)(di)層質(zhi)地(di)(di)(di)薄(bo)弱，會發(fa)生位移，從而(er)能(neng)夠轉(zhuan)移一(yi)部分的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊力量許多地(di)(di)(di)質(zhi)年代久遠的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)體結構已經消失(shi)不見，只(zhi)留下(xia)一(yi)種被稱為(wei)(wei)(wei)變(bian)余結構（英語：palimpsest）的(de)(de)(de)(de)殘跡
木(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)顯著特(te)征(zheng)包括一(yi)(yi)個被(bei)稱為伽(jia)利(li)略區的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)暗平(ping)原(yuan)，這(zhe)個區域內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)槽(cao)溝呈同心環分(fen)布(bu)，可能(neng)是在(zai)一(yi)(yi)個地質活動(dong)時期內(nei)形成的(de)(de)(de)(de)(de)。另(ling)外(wai)一(yi)(yi)個顯著特(te)征(zheng)則是木(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個極(ji)(ji)冠(guan)，其(qi)構成成分(fen)可能(neng)是霜(shuang)體(ti)。這(zhe)層霜(shuang)體(ti)延伸至緯度為40°的(de)(de)(de)(de)(de)地區。旅行者(zhe)號首次發現(xian)了木(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)冠(guan)。目前有兩(liang)種解釋極(ji)(ji)冠(guan)形成的(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)，一(yi)(yi)種認為是高緯度的(de)(de)(de)(de)(de)冰體(ti)擴散所(suo)致，另(ling)一(yi)(yi)種認為是外(wai)空間的(de)(de)(de)(de)(de)等離子態冰體(ti)轟(hong)擊所(suo)產生的(de)(de)(de)(de)(de)。伽(jia)利(li)略號的(de)(de)(de)(de)(de)觀測結果(guo)更傾向于(yu)后(hou)一(yi)(yi)種理論(lun)。
1972年，一(yi)支在(zai)印度尼西亞的(de)(de)波斯查天(tian)文(wen)臺工作的(de)(de)印度、英國(guo)(guo)和美國(guo)(guo)天(tian)文(wen)學家聯合團隊宣稱他(ta)們在(zai)一(yi)次(ci)(ci)掩星(xing)現(xian)象(xiang)中探測(ce)到(dao)了木(mu)衛(wei)三的(de)(de)大氣(qi)，當時木(mu)星(xing)正從一(yi)顆恒(heng)星(xing)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)前(qian)通過(guo)。他(ta)們估(gu)計(ji)其大氣(qi)壓(ya)(ya)約(yue)為1微(wei)巴（0.1帕）。1979年旅行者(zhe)1號在(zai)飛(fei)掠過(guo)木(mu)星(xing)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時，借(jie)助(zhu)當時的(de)(de)一(yi)次(ci)(ci)掩星(xing)現(xian)象(xiang)進(jin)行了類似的(de)(de)觀測(ce)，但(dan)是得到(dao)了不(bu)同的(de)(de)結果。旅行者(zhe)1號的(de)(de)掩星(xing)觀測(ce)法使用(yong)短(duan)于(yu)200納米(mi)波長的(de)(de)遠紫(zi)外線光譜進(jin)行觀測(ce)，這比(bi)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)1972年的(de)(de)可(ke)見光譜觀測(ce)法，在(zai)測(ce)定氣(qi)體存(cun)在(zai)與否方(fang)面要精確得多。旅行者(zhe)1號的(de)(de)觀測(ce)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)木(mu)衛(wei)三上(shang)并不(bu)存(cun)在(zai)大氣(qi)，其表(biao)面的(de)(de)微(wei)粒數(shu)量密度最高只有1.5 × 10?cm3，對應的(de)(de)壓(ya)(ya)力小于(yu)2.5 × 10?微(wei)巴。后一(yi)個數(shu)據(ju)較之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)1972年的(de)(de)數(shu)據(ju)要小了5個數(shu)量級(ji)，說明(ming)早期的(de)(de)估(gu)計(ji)太過(guo)于(yu)樂(le)觀了，
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)假色溫度圖不過(guo)(guo)1995年哈勃(bo)空間(jian)望遠鏡發(fa)現(xian)了木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)上(shang)(shang)存在(zai)(zai)稀薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、以氧(yang)(yang)為(wei)(wei)主要成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)，這點(dian)類似于木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)。哈勃(bo)望遠鏡在(zai)(zai)130.4納(na)米到135.6納(na)米段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遠紫外線光譜(pu)區探測到了原子(zi)氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)光。這種(zhong)大氣(qi)(qi)(qi)光是(shi)分(fen)子(zi)氧(yang)(yang)遭受電子(zi)轟(hong)擊而離解時所發(fa)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這表(biao)(biao)明木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)上(shang)(shang)存在(zai)(zai)著以O?分(fen)子(zi)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中性(xing)(xing)大氣(qi)(qi)(qi)。其(qi)表(biao)(biao)面微(wei)粒數量密度在(zai)(zai) 1.2-7 × 10?cm3范圍之間(jian)，相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面壓力(li)為(wei)(wei)0.2-1.2 × 10?微(wei)巴。這些(xie)數值在(zai)(zai)旅行者號1981年探測的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數值上(shang)(shang)限之內。這種(zhong)微(wei)量級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)濃度不足以維持(chi)生命存在(zai)(zai)；其(qi)來(lai)源可能(neng)(neng)是(shi)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)在(zai)(zai)輻射作(zuo)用下分(fen)解為(wei)(wei)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)和氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)，其(qi)中氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)由(you)于其(qi)原子(zi)量較(jiao)低，很快就逃逸出木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)了。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)上(shang)(shang)觀測到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)光并(bing)不像木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同類現(xian)象一般在(zai)(zai)空間(jian)分(fen)布上(shang)(shang)呈(cheng)現(xian)均一性(xing)(xing)。哈勃(bo)望遠鏡在(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)南北半球(qiu)發(fa)現(xian)了數個亮(liang)點(dian)，其(qi)中兩個都處于緯度50°地區——即木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)磁圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)場線和聚集場線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)界處。同時也有人認(ren)為(wei)(wei)亮(liang)點(dian)可能(neng)(neng)是(shi)等離子(zi)體(ti)在(zai)(zai)下落過(guo)(guo)程(cheng)中切割擴(kuo)散(san)場線所形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極光。
中性大氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)著木(mu)(mu)衛(wei)三上也應該存(cun)在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)，因為氧分子(zi)是在(zai)(zai)遭(zao)受(shou)來自磁圈和(he)太陽遠紫(zi)外輻射的(de)(de)(de)高能電(dian)(dian)(dian)子(zi)轟(hong)擊之后而電(dian)(dian)(dian)離的(de)(de)(de)。但(dan)是和(he)大氣層(ceng)(ceng)一樣，木(mu)(mu)衛(wei)三電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)性質也引發了爭議。伽利略(lve)號的(de)(de)(de)部分觀測發現在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)三表面(mian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)密(mi)度較(jiao)高，表明其存(cun)在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)，但(dan)是其他觀測則毫無(wu)所獲。通過(guo)各(ge)種(zhong)觀測所測定的(de)(de)(de)木(mu)(mu)衛(wei)三表面(mian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)密(mi)度處(chu)于400-2,500 cm3范圍(wei)之間。及至2008年，木(mu)(mu)衛(wei)三電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)各(ge)項參(can)數(shu)仍未被精(jing)確確定。
證明(ming)木衛(wei)三含(han)氧(yang)(yang)大氣(qi)存(cun)在(zai)的(de)另(ling)一種(zhong)方法(fa)是對藏(zang)于木衛(wei)三表層(ceng)冰(bing)體(ti)中(zhong)的(de)氣(qi)體(ti)進(jin)行(xing)測量。1996年(nian)(nian)，科學家們公布了針對臭(chou)氧(yang)(yang)的(de)測量結果。1997年(nian)(nian)，光(guang)譜分(fen)(fen)析(xi)揭(jie)示(shi)了分(fen)(fen)子(zi)(zi)氧(yang)(yang)的(de)二(er)聚體(ti)（或雙(shuang)原子(zi)(zi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)）吸收(shou)(shou)功能，即當氧(yang)(yang)分(fen)(fen)子(zi)(zi)處于濃(nong)相(xiang)狀態時，就會出現這(zhe)種(zhong)吸收(shou)(shou)功能，而(er)(er)如(ru)果分(fen)(fen)子(zi)(zi)氧(yang)(yang)藏(zang)于冰(bing)體(ti)之中(zhong)，則吸收(shou)(shou)功能最佳。二(er)聚體(ti)的(de)吸收(shou)(shou)光(guang)譜位置更多的(de)取決于緯(wei)度(du)和經度(du)，而(er)(er)非表面(mian)的(de)反照率——隨著(zhu)緯(wei)度(du)的(de)提高，吸收(shou)(shou)光(guang)譜的(de)位置就會上移。而(er)(er)相(xiang)反的(de)，隨著(zhu)緯(wei)度(du)的(de)提高臭(chou)氧(yang)(yang)的(de)吸收(shou)(shou)光(guang)譜則會下移。實驗室的(de)模(mo)擬試驗表明(ming)，在(zai)木衛(wei)三上表面(mian)溫(wen)度(du)高于100K的(de)地區(qu)，O?并不會聚合在(zai)一起，而(er)(er)是擴(kuo)散至冰(bing)體(ti)中(zhong)。
當在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛二上發現了(le)鈉元素之后，科學家們便開(kai)始在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛三的大氣(qi)中尋找(zhao)這(zhe)種物(wu)質，但是(shi)到了(le)1997年都(dou)一(yi)(yi)無(wu)所獲(huo)。據(ju)估計，鈉在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛三上的豐度(du)比木(mu)衛二小13倍，這(zhe)可能(neng)(neng)是(shi)因為(wei)其(qi)表(biao)面原(yuan)本就(jiu)缺乏(fa)該物(wu)質或磁(ci)圈將這(zhe)類高能(neng)(neng)原(yuan)子擋開(kai)了(le)。木(mu)衛三大氣(qi)層(ceng)中存(cun)在(zai)(zai)(zai)的另一(yi)(yi)種微量成分是(shi)原(yuan)子氫(qing)，在(zai)(zai)(zai)距該衛星表(biao)面3000千米的太空即已能(neng)(neng)觀測到氫(qing)原(yuan)子的存(cun)在(zai)(zai)(zai)。其(qi)在(zai)(zai)(zai)星體表(biao)面的數量密度(du)約為(wei)1.5 × 10?cm3。
1995年至2000年間(jian)，伽(jia)利略號共6次(ci)近距離飛(fei)掠過木(mu)衛(wei)三(san)，發(fa)現該衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)有一個獨立于木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)之外(wai)的(de)、長(chang)期(qi)存在的(de)、其(qi)本身所固有的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)，其(qi)大小估計為(wei)1.3 × 1013T·m3，比水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)大三(san)倍(bei)。其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)偶極子與木(mu)衛(wei)三(san)自轉軸的(de)交角為(wei)176°，這(zhe)意味(wei)著其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極正對著木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)的(de)北磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極位(wei)于軌(gui)道(dao)平面之下。由這(zhe)個長(chang)期(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)創造的(de)偶極磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)在木(mu)衛(wei)三(san)赤道(dao)地(di)(di)區的(de)強度為(wei)719±2納(na)特(te)斯(si)拉，超過了此處的(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)強度——后者(zhe)為(wei)120納(na)特(te)斯(si)拉。木(mu)衛(wei)三(san)赤道(dao)地(di)(di)區的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)正對著木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，這(zhe)使其(qi)場(chang)(chang)線有可(ke)能重新聚合。而(er)其(qi)南北極地(di)(di)區的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)強度則(ze)是(shi)赤道(dao)地(di)(di)區的(de)兩(liang)倍(bei)為(wei)1440納(na)特(te)斯(si)拉，
長期存在(zai)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)矩在(zai)木(mu)衛三(san)(san)四周劃出一(yi)個(ge)空間，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)了一(yi)個(ge)嵌(qian)入木(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)小型磁(ci)(ci)(ci)層。木(mu)衛三(san)(san)是(shi)太陽系中已知的(de)(de)唯一(yi)一(yi)顆擁有(you)磁(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)衛星。其磁(ci)(ci)(ci)層直徑達(da)4-5RG (RG=2,631.2千(qian)米(mi))。在(zai)木(mu)衛三(san)(san)上緯度低于(yu)30°的(de)(de)地(di)(di)區(qu)，其磁(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)場(chang)(chang)線是(shi)閉合的(de)(de)，在(zai)這個(ge)區(qu)域(yu)，帶電粒子(zi)（如電子(zi)和(he)(he)(he)離(li)(li)子(zi)）均被(bei)捕獲，進而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)輻射帶。磁(ci)(ci)(ci)層中所含的(de)(de)主要離(li)(li)子(zi)為(wei)單個(ge)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)化的(de)(de)氧原子(zi)——O+——這點與木(mu)衛三(san)(san)含氧大(da)氣層的(de)(de)特征相吻合。而在(zai)緯度高于(yu)30°的(de)(de)極(ji)(ji)冠地(di)(di)區(qu)場(chang)(chang)線則向外擴(kuo)散，連接著木(mu)衛三(san)(san)和(he)(he)(he)木(mu)星的(de)(de)電離(li)(li)層。在(zai)這些地(di)(di)區(qu)已經發(fa)現了高能(neng)（高達(da)數(shu)十甚至數(shu)百(bai)千(qian)伏）的(de)(de)電子(zi)和(he)(he)(he)離(li)(li)子(zi)，可(ke)能(neng)由此而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)了木(mu)衛三(san)(san)極(ji)(ji)地(di)(di)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)極(ji)(ji)光現象。另外，在(zai)極(ji)(ji)地(di)(di)地(di)(di)區(qu)不斷下落的(de)(de)重(zhong)離(li)(li)子(zi)則發(fa)生了濺(jian)射運動最終(zhong)使木(mu)衛三(san)(san)表面的(de)(de)冰體變暗。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互影響(xiang)與太(tai)陽風和地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用在很多方面(mian)十(shi)(shi)分(fen)類似(si)。如(ru)繞木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)子(zi)體對木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三逆(ni)軌道方向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟擊(ji)就非常像(xiang)太(tai)陽風對地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轟擊(ji)。主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同之(zhi)處是(shi)等離(li)子(zi)體流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)——在地(di)(di)球(qiu)(qiu)上為(wei)超(chao)音速(su)，而在木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三上為(wei)亞音速(su)。由(you)于其等離(li)子(zi)體流速(su)度(du)為(wei)亞音速(su)，所以在木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三逆(ni)軌道方向(xiang)一面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)并未形成弓(gong)形激波。除了(le)其本身固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層外(wai)，木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三還擁有(you)一個感(gan)應(ying)(ying)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偶極磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)，其存在與木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三附近(jin)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化有(you)關(guan)。該(gai)感(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)隨著木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三本身固(gu)有(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，交替(ti)呈放(fang)射狀面(mian)向(xiang)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)或背向(xiang)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)該(gai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)較之(zhi)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三本身之(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)弱了(le)一個數(shu)量級——前者磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)赤道地(di)(di)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)(chang)(chang)(chang)強為(wei)60納特斯拉，只及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)此處場(chang)(chang)(chang)(chang)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)以及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)十(shi)(shi)分(fen)相(xiang)似(si)，這表明該(gai)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)可能也擁有(you)一個高電(dian)導率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)下海洋。由(you)于木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部結構已經是(shi)徹底的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)化型，且擁有(you)一顆金屬內(nei)核，所以其本身固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生方式(shi)可能與地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生方式(shi)類似(si)：即是(shi)內(nei)核物質運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)。如(ru)果(guo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)是(shi)基于發電(dian)機原理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)物那么木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層就可能是(shi)由(you)其內(nei)核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)對流運動所造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
盡管已知木衛(wei)(wei)三擁有(you)(you)一(yi)個鐵質(zhi)內(nei)(nei)(nei)核(he)(he)，但是(shi)其(qi)磁(ci)層(ceng)仍(reng)然顯得(de)很神秘，特別是(shi)為何其(qi)他(ta)與之大(da)小(xiao)相同(tong)的(de)(de)衛(wei)(wei)星都(dou)不擁有(you)(you)磁(ci)層(ceng)。一(yi)些研究認(ren)為在(zai)(zai)木衛(wei)(wei)三這(zhe)種(zhong)相對較(jiao)小(xiao)的(de)(de)體(ti)積下，其(qi)內(nei)(nei)(nei)核(he)(he)應該(gai)早已被充(chong)分冷卻以致內(nei)(nei)(nei)核(he)(he)的(de)(de)流(liu)動和磁(ci)場的(de)(de)產生(sheng)都(dou)無以為繼(ji)。一(yi)種(zhong)解釋聲稱能(neng)(neng)夠引起(qi)星體(ti)表面構造變形的(de)(de)軌道(dao)共振也(ye)能(neng)(neng)夠起(qi)到維持磁(ci)層(ceng)的(de)(de)作(zuo)用(yong)：即木衛(wei)(wei)三的(de)(de)軌道(dao)離心率和潮汐熱(re)作(zuo)用(yong)由于某(mou)些軌道(dao)共振作(zuo)用(yong)而(er)出現(xian)增益，同(tong)時其(qi)地(di)幔也(ye)起(qi)到了絕緣內(nei)(nei)(nei)核(he)(he)，阻止(zhi)其(qi)冷卻的(de)(de)作(zuo)用(yong)另一(yi)種(zhong)解釋認(ren)為是(shi)地(di)幔中的(de)(de)硅(gui)酸鹽巖(yan)石(shi)中殘留的(de)(de)磁(ci)性造成了這(zhe)種(zhong)磁(ci)層(ceng)。如果該(gai)衛(wei)(wei)星在(zai)(zai)過去曾經(jing)擁有(you)(you)基(ji)于發電(dian)機(ji)原理產生(sheng)的(de)(de)強大(da)磁(ci)場，那么該(gai)理論就很有(you)(you)可能(neng)(neng)行得(de)通。
木衛三可(ke)能由(you)木星次(ci)星云——即在木星形成之后環(huan)繞于其四(si)周的(de)、由(you)氣(qi)體(ti)和塵(chen)埃組成的(de)圓(yuan)盤——的(de)吸(xi)積作用所產生(sheng)木衛三的(de)吸(xi)積過程持續了(le)大約(yue)1萬年(nian)，相較暗的(de)尼(ni)克爾森區和較亮的(de)哈帕吉亞槽(cao)溝之間可(ke)謂涇渭分明。
較(jiao)(jiao)(jiao)于木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)10萬年短(duan)(duan)得(de)多。當伽利略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)開始形成(cheng)(cheng)之際，木(mu)星(xing)(xing)次星(xing)(xing)云中所(suo)含的(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)已經(jing)相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)少；這(zhe)(zhe)導致(zhi)了木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四較(jiao)(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)積(ji)(ji)時(shi)間(jian)。相(xiang)反，由于木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三是緊(jin)接木(mu)星(xing)(xing)之后形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)次星(xing)(xing)云還比較(jiao)(jiao)(jiao)濃密，所(suo)以其(qi)吸(xi)積(ji)(ji)作用所(suo)耗時(shi)間(jian)較(jiao)(jiao)(jiao)短(duan)(duan)。相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)短(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)時(shi)間(jian)使得(de)吸(xi)積(ji)(ji)過程中產生的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)少逃(tao)(tao)逸，這(zhe)(zhe)些未逃(tao)(tao)逸的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)導致(zhi)了冰體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)融(rong)化和(he)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三內部結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)化：即巖石和(he)冰體(ti)相(xiang)互(hu)分(fen)開，巖石沉(chen)入星(xing)(xing)體(ti)中心形成(cheng)(cheng)內核。在這(zhe)(zhe)方面(mian)，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三與木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四不同，后者由于其(qi)較(jiao)(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)時(shi)間(jian)而導致(zhi)吸(xi)積(ji)(ji)熱(re)逃(tao)(tao)逸殆盡，從(cong)而無(wu)法在初期融(rong)化冰體(ti)以及(ji)分(fen)化內部結構(gou)。這(zhe)(zhe)一假說揭示了為(wei)何質量(liang)和(he)構(gou)成(cheng)(cheng)物質如(ru)(ru)此(ci)接近的(de)(de)(de)(de)(de)兩顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)看(kan)起來卻如(ru)(ru)此(ci)得(de)不同。
在(zai)其形(xing)成之后，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內核(he)還保存了(le)(le)大部(bu)分(fen)(fen)(fen)在(zai)吸積過程和分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)過程中形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)，它只(zhi)(zhi)是緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)將少量(liang)熱(re)(re)(re)量(liang)釋放至(zhi)冰(bing)質地(di)(di)幔(man)層中，就如同熱(re)(re)(re)電池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)作(zuo)一般。接著，地(di)(di)幔(man)又通(tong)過對(dui)(dui)流作(zuo)用將熱(re)(re)(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)(dao)至(zhi)星體(ti)表面。不久巖(yan)石(shi)中蘊含的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)放射(she)性(xing)元素(su)開始衰(shuai)變(bian)，產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)進一步加(jia)熱(re)(re)(re)了(le)(le)內核(he)，從而加(jia)劇了(le)(le)其內部(bu)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)，最終形(xing)成了(le)(le)一個(ge)(ge)鐵(tie)-硫化(hua)(hua)亞(ya)鐵(tie)內核(he)和一個(ge)(ge)硅酸鹽(yan)(yan)地(di)(di)幔(man)。至(zhi)此，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三內部(bu)結構徹底分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)。與之相比較，未經內部(bu)結構分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)放射(she)性(xing)熱(re)(re)(re)能(neng)只(zhi)(zhi)能(neng)導(dao)(dao)致(zhi)其冰(bing)質內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)流，這種(zhong)對(dui)(dui)流有效地(di)(di)冷(leng)卻了(le)(le)星體(ti)，并阻止了(le)(le)大規模的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)融化(hua)(hua)和內部(bu)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)，同時(shi)(shi)其最多只(zhi)(zhi)能(neng)引起冰(bing)體(ti)與巖(yan)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)化(hua)(hua)。現(xian)今，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻過程仍十(shi)分(fen)(fen)(fen)緩慢。從起內核(he)和硅酸鹽(yan)(yan)地(di)(di)幔(man)所釋放出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)使得木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)下海洋得以存在(zai)，同時(shi)(shi)只(zhi)(zhi)是緩慢冷(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)-硫化(hua)(hua)亞(ya)鐵(tie)內核(he)仍在(zai)推動星體(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)對(dui)(dui)流，并維持著磁圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)外熱(re)(re)(re)通(tong)量(liang)很可能(neng)高于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四。
木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)軌道(dao)距離(li)木(mu)星(xing)(xing)107萬400千米，是伽(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)中距離(li)木(mu)星(xing)(xing)第三近的(de)(de)(de)，其公轉周期為7天3小(xiao)時(shi)。和(he)(he)大部(bu)分已(yi)知(zhi)的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)一(yi)樣，木(mu)衛(wei)三也為木(mu)星(xing)(xing)所(suo)鎖(suo)定，永(yong)遠都以同(tong)一(yi)面面向木(mu)星(xing)(xing)，木(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)衛(wei)二和(he)(he)木(mu)衛(wei)三三者(zhe)之間(jian)的(de)(de)(de)拉普(pu)拉斯共振狀(zhuang)態(tai)。它(ta)的(de)(de)(de)軌道(dao)離(li)心(xin)率很小(xiao)，軌道(dao)傾(qing)角(jiao)也很小(xiao)，接(jie)近于木(mu)星(xing)(xing)赤道(dao)，同(tong)時(shi)在數百年的(de)(de)(de)周期里，軌道(dao)的(de)(de)(de)離(li)心(xin)率和(he)(he)傾(qing)角(jiao)還會(hui)以周期函數的(de)(de)(de)形式(shi)受到太(tai)陽和(he)(he)木(mu)星(xing)(xing)引力攝(she)動的(de)(de)(de)影(ying)響。變化范(fan)圍分別為0.0009-0.0022和(he)(he)0.05-0.32°這(zhe)種軌道(dao)的(de)(de)(de)變化使(shi)得其轉軸傾(qing)角(jiao)在0-0.33°之間(jian)變化。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一保持(chi)著軌道共振關(guan)系(xi)：即木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)每公(gong)轉(zhuan)一周(zhou)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)即公(gong)轉(zhuan)兩周(zhou)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一公(gong)轉(zhuan)四周(zhou)當木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)位(wei)于近拱(gong)點(dian)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一位(wei)于遠拱(gong)點(dian)時，兩者之間會出現上合現象；而當木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)位(wei)于近拱(gong)點(dian)時，它和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)
之間(jian)也會出現(xian)(xian)(xian)上合(he)現(xian)(xian)(xian)象。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的上合(he)位置會以(yi)相同速(su)率(lv)移(yi)動，遂(sui)三者(zhe)之間(jian)有可能出現(xian)(xian)(xian)三星合(he)現(xian)(xian)(xian)象。這(zhe)種復雜的軌(gui)(gui)道共振(zhen)被(bei)稱為(wei)拉(la)普拉(la)斯共振(zhen)。現(xian)(xian)(xian)今的拉(la)普拉(la)斯共振(zhen)并(bing)無法(fa)將木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三的軌(gui)(gui)道離心(xin)率(lv)提(ti)升到(dao)一(yi)個更高的值。
0.0013的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)值可能(neng)(neng)是早期殘留下來的(de)(de)——當時軌(gui)道離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)的(de)(de)提(ti)升是有(you)(you)可能(neng)(neng)的(de)(de)。但是木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)軌(gui)道離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)仍然讓人(ren)困(kun)惑：如果(guo)在(zai)現(xian)階段其(qi)離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)值無法提(ti)升，則(ze)必然得表明(ming)在(zai)其(qi)內部的(de)(de)潮汐耗散(san)作用(yong)下，它的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)值正在(zai)逐漸損耗。這(zhe)意(yi)味著離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)值的(de)(de)最(zui)后一(yi)(yi)次(ci)損耗就發生在(zai)數億年之前。由于(yu)現(xian)今木(mu)衛(wei)三(san)軌(gui)道的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)相對較低(di)——平均只有(you)(you)0.0015，所以現(xian)今木(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)潮汐熱也應該相應的(de)(de)十分微弱(ruo)。但是在(zai)過(guo)(guo)去，木(mu)衛(wei)三(san)可能(neng)(neng)已經(jing)經(jing)歷(li)過(guo)(guo)了一(yi)(yi)種(zhong)或多種(zhong)類拉普拉斯(si)共振，從而使得其(qi)軌(gui)道離(li)(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)(lv)能(neng)(neng)達到0.01-0.02的(de)(de)高值。
這(zhe)可(ke)能(neng)(neng)在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)內部(bu)引起(qi)(qi)了顯著的(de)(de)潮汐熱(re)效(xiao)(xiao)應(ying)；而這(zhe)種(zhong)多階段的(de)(de)內部(bu)加熱(re)最(zui)終造成(cheng)(cheng)(cheng)了現今(jin)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)表面(mian)的(de)(de)槽溝地形(xing)人們還(huan)無(wu)法確切知曉(xiao)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)之(zhi)間的(de)(de)拉(la)普(pu)拉(la)斯共振是(shi)如何(he)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)。現今(jin)存在(zai)兩(liang)種(zhong)假說：一種(zhong)認為這(zhe)種(zhong)狀態在(zai)太(tai)陽系形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)之(zhi)初即已存在(zai)；另一種(zhong)認為這(zhe)種(zhong)狀態是(shi)在(zai)太(tai)陽系形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)之(zhi)后才發展出(chu)來的(de)(de)。一種(zhong)可(ke)能(neng)(neng)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程如下：首先是(shi)由(you)于木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)潮汐效(xiao)(xiao)應(ying)，致使(shi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一的(de)(de)軌道(dao)向(xiang)外(wai)推移(yi)，直至某一點(dian)(dian)與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二發生2:1的(de)(de)軌道(dao)共振；之(zhi)后其軌道(dao)繼續向(xiang)外(wai)推移(yi)，同時(shi)將部(bu)分的(de)(de)旋(xuan)轉力矩轉移(yi)給木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二，從而也引起(qi)(qi)了后者的(de)(de)軌道(dao)向(xiang)外(wai)推移(yi)；這(zhe)個過(guo)(guo)程持續進行(xing)直到(dao)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二到(dao)達某一點(dian)(dian)與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)2:1的(de)(de)軌道(dao)共振。最(zui)終三(san)者之(zhi)間的(de)(de)兩(liang)對上合現象的(de)(de)位置移(yi)動速率保持一致形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)拉(la)普(pu)拉(la)斯共振。
第一(yi)批是先驅(qu)者(zhe)10號(hao)(hao)和先驅(qu)者(zhe)11號(hao)(hao)，兩者(zhe)傳(chuan)回的(de)(de)(de)關于木衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)信(xin)息較(jiao)少。之后旅(lv)(lv)行者(zhe)1號(hao)(hao)和旅(lv)(lv)行者(zhe)2號(hao)(hao)于1979年飛掠過木衛(wei)三(san)(san)。它們精確測定了它的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，最終(zhong)證明它的(de)(de)(de)體積要大(da)于土衛(wei)六，后者(zhe)曾被認為大(da)于前者(zhe)。此外，這兩艘飛船還發(fa)現了木衛(wei)三(san)(san)上的(de)(de)(de)槽溝地形。
1995年(nian)，伽利(li)略號進入環木(mu)星(xing)軌道。在(zai)1996年(nian)至2000年(nian)間，它共6次(ci)近(jin)距(ju)離飛(fei)(fei)掠過(guo)(guo)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)。這6次(ci)飛(fei)(fei)掠被命名為G1，G2，G7，G8，G28，G29。在(zai)最接近(jin)的(de)(de)一次(ci)飛(fei)(fei)掠——G2——中(zhong)，伽利(li)略號距(ju)離木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)表(biao)面僅264千(qian)米。在(zai)1996年(nian)的(de)(de)G1飛(fei)(fei)掠中(zhong)，它發現了(le)(le)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)磁場。后來又發現了(le)(le)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)地下海洋，并于(yu)2001年(nian)對(dui)外公布。伽利(li)略號傳回了(le)(le)大量的(de)(de)光譜圖(tu)(tu)像，并在(zai)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)表(biao)面發現了(le)(le)數種非冰(bing)化合物。前往(wang)(wang)近(jin)距(ju)離探測(ce)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)探測(ce)器是新視野號，它于(yu)2007年(nian)在(zai)前往(wang)(wang)冥王星(xing)的(de)(de)途(tu)中(zhong)飛(fei)(fei)掠過(guo)(guo)了(le)(le)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)，并在(zai)加速過(guo)(guo)程中(zhong)拍攝了(le)(le)木(mu)衛(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)地形圖(tu)(tu)和構成圖(tu)(tu)。
2009年2月(yue)(yue)，美國航(hang)空航(hang)天局和歐洲空間局確認(ren)該(gai)計劃(hua)(hua)將優先于“土衛(wei)六-土星(xing)計劃(hua)(hua)”得以實施(shi)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二-木(mu)(mu)(mu)星(xing)計劃(hua)(hua)”包括(kuo)美國航(hang)空航(hang)天局主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二軌(gui)道(dao)(dao)(dao)飛行(xing)器”和歐洲空間局主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)飛行(xing)器”，可能還(huan)包括(kuo)日本宇宙航(hang)空研究(jiu)開發機構(gou)主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁場探(tan)測(ce)器”。 已被(bei)取消(xiao)的(de)環木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)探(tan)測(ce)計劃(hua)(hua)是木(mu)(mu)(mu)星(xing)冰月(yue)(yue)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)器。原計劃(hua)(hua)使(shi)用核裂變反應堆作為其動力來源，這將使(shi)其能夠對木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)進行(xing)詳細(xi)勘(kan)查。但是由于預(yu)算裁剪，該(gai)計劃(hua)(hua)于2005年被(bei)取消(xiao)。另外還(huan)有一(yi)個被(bei)取消(xiao)的(de)計劃(hua)(hua)被(bei)稱為“宏偉的(de)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)”（The Grandeur of Ganymede）。
2015年(nian)03月(yue)12日(ri)，美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)航空航天局(ju)(NASA)宣布(bu)，美(mei)國(guo)(guo)宇航局(ju)哈(ha)勃(bo)太空望遠鏡近日(ri)觀測到(dao)木衛(wei)三磁場產生(sheng)的(de)極光現象(xiang)，并(bing)測量出木衛(wei)三冰層下方存在具有一定鹽度的(de)咸水海(hai)洋。
根(gen)據測算，這片地(di)下(xia)海洋深(shen)度約為10萬米(mi)(mi)，相當(dang)于地(di)球上(shang)最深(shen)海洋的10倍多。它存在于150千米(mi)(mi)厚、主要由(you)冰層組成(cheng)的地(di)表(biao)下(xia)。
木(mu)星(xing)最大的(de)(de)(de)衛星(xing)----木(mu)衛三也是(shi)它(ta)擁有(you)的(de)(de)(de)唯一一顆有(you)強(qiang)磁場的(de)(de)(de)衛星(xing)。科(ke)學(xue)家(jia)利用哈勃太空望遠鏡獲(huo)得的(de)(de)(de)數(shu)千張圖(tu)片(pian)，發現在木(mu)星(xing)極(ji)區看(kan)到的(de)(de)(de)非常壯(zhuang)觀的(de)(de)(de)極(ji)光，是(shi)在木(mu)衛三的(de)(de)(de)磁氣(qi)圈產生(sheng)的(de)(de)(de)引力影(ying)響(xiang)下形(xing)成的(de)(de)(de)，
木(mu)衛(wei)三(san)和非常活躍的(de)木(mu)衛(wei)一(yi)在圍繞木(mu)星運行時，會與這顆行星的(de)等離子體相互作用，在木(mu)星極(ji)區產生明亮(liang)的(de)斑點這些亮(liang)斑被稱(cheng)作“極(ji)光(guang)足印(auroral footprints)”。然而，直(zhi)到(dao)現(xian)在也沒有人知道木(mu)衛(wei)三(san)的(de)足跡到(dao)底(di)有多大以(yi)及(ji)為什么(me)木(mu)衛(wei)三(san)會導致木(mu)星極(ji)區產生美麗壯觀(guan)的(de)極(ji)光(guang)。
研(yan)究(jiu)人(ren)員通過分(fen)析(xi)哈勃太(tai)空望遠鏡拍攝的(de)(de)(de)圖片，測量出(chu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)腳印(yin)的(de)(de)(de)確(que)切大(da)(da)小(xiao)他(ta)們認為這(zhe)些斑點的(de)(de)(de)面積(ji)太(tai)大(da)(da)根本不是衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)在(zai)這(zhe)顆行星(xing)上(shang)的(de)(de)(de)投影，而且它(ta)的(de)(de)(de)直(zhi)徑跟(gen)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)保護(hu)性磁場的(de)(de)(de)直(zhi)徑非常相符(fu)。科學(xue)家還(huan)測量了(le)(le)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)極(ji)光(guang)足(zu)印(yin)的(de)(de)(de)大(da)(da)小(xiao)及(ji)形狀(zhuang)這(zhe)是由木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)上(shang)活躍的(de)(de)(de)火山噴(pen)發出(chu)來的(de)(de)(de)帶電(dian)粒子造成(cheng)的(de)(de)(de)比(bi)利時列日大(da)(da)學(xue)(University of Liege)的(de)(de)(de)天體物理(li)學(xue)家丹尼斯·格倫頓特(Denis Grodent)說：“這(zhe)些極(ji)光(guang)結構中的(de)(de)(de)每一(yi)個都在(zai)告訴我們一(yi)個正(zheng)在(zai)進行中的(de)(de)(de)故(gu)事——在(zai)遙(yao)遠的(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)上(shang)正(zheng)進行著(zhu)大(da)(da)規模能量傳(chuan)輸。通過分(fen)析(xi)這(zhe)些極(ji)光(guang)的(de)(de)(de)確(que)切位(wei)置(zhi)，以及(ji)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)圍繞木(mu)(mu)星(xing)運行時，它(ta)們的(de)(de)(de)形狀(zhuang)及(ji)亮度(du)發生(sheng)的(de)(de)(de)改變，我們已經制作出(chu)迄今為止最為詳細(xi)的(de)(de)(de)模擬(ni)圖模仿木(mu)(mu)星(xing)與這(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)之間的(de)(de)(de)電(dian)磁作用(yong)。”格倫頓特在(zai)德國舉(ju)行的(de)(de)(de)歐洲行星(xing)科學(xue)大(da)(da)會(hui)上(shang)詳細(xi)介(jie)紹(shao)了(le)(le)這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)結果，
格倫(lun)頓特和他的(de)科研組除(chu)了把木衛三的(de)極光足印與它(ta)的(de)磁(ci)場結(jie)合在(zai)一起(qi)外還意外在(zai)這(zhe)顆衛星極光的(de)亮度方(fang)面發現周期性變化(hua)，這(zhe)些變化(hua)發生(sheng)在(zai)三個不同時刻。研究人(ren)員認為，每次變化(hua)都反映了木星的(de)等離子體與木衛三的(de)磁(ci)場之(zhi)間發生(sheng)了相(xiang)互作(zuo)用，但是至今(jin)他們也不清楚是什(shen)么引起(qi)這(zhe)種(zhong)相(xiang)互作(zuo)用的(de)。
研究負責人、約翰-霍普金斯(si)大學應用物理實驗室的韋斯(si)-帕(pa)特森(sen)表示：“通過繪(hui)制木(mu)衛三表面圖，我們可更(geng)準確地(di)解(jie)答這顆真正(zheng)獨一無二衛星的形成和演(yan)變等科學問題。”
這張地(di)(di)圖(tu)由美(mei)國地(di)(di)質調查局(ju)公布(bu)，從技術上闡述了木衛(wei)三表面各(ge)種各(ge)樣的地(di)(di)質特征，是第一(yi)張完整的冰(bing)冷的外行星(xing)衛(wei)星(xing)地(di)(di)圖(tu)。帕(pa)特森(sen)、柯(ke)林斯和同事們用美(mei)國宇(yu)航局(ju)旅行者和伽利略太空探測(ce)器(qi)捕捉到的圖(tu)像制作出這張地(di)(di)圖(tu)。
從1610年(nian)1月木(mu)衛(wei)三被(bei)發現以來，它就成為(wei)(wei)反復(fu)觀(guan)測的焦點。科學家用地(di)(di)球望遠鏡第一次(ci)觀(guan)測木(mu)衛(wei)三，然后(hou)用飛近(jin)探測和環繞木(mu)星(xing)飛行的航天(tian)器進行觀(guan)測。這(zhe)些研(yan)究發現了一個復(fu)雜的冰冷(leng)世(shi)界。它的表面(mian)以兩個主(zhu)要地(di)(di)形類型間的鮮明對比為(wei)(wei)特征。這(zhe)兩種地(di)(di)形是又(you)黑又(you)冷(leng)的多隕(yun)石(shi)坑地(di)(di)區和更亮(liang)更年(nian)輕(但(dan)依(yi)然十分古老(lao))的地(di)(di)區，后(hou)者以大量溝槽和山(shan)脊(ji)為(wei)(wei)特征。
木(mu)衛(wei)(wei)三直徑3280英里(li)(約合5262公里(li))，比行星水星和矮行星冥王星都大。它還是(shi)已知太陽系(xi)中(zhong)唯(wei)一(yi)一(yi)顆擁有(you)自己磁層的衛(wei)(wei)星。這張地圖詳(xiang)細(xi)闡(chan)述了木(mu)衛(wei)(wei)三形成和在太陽系(xi)大部分歷史中(zhong)演(yan)變(bian)的地質特征(zheng)(zheng)。這些地質特征(zheng)(zheng)記錄下木(mu)衛(wei)(wei)三內部演(yan)變(bian)、木(mu)衛(wei)(wei)三動力學(xue)和其他伽利(li)略衛(wei)(wei)星間相(xiang)互作用以及撞擊木(mu)衛(wei)(wei)三表(biao)面小天體演(yan)變(bian)的證據。
這(zhe)張新地(di)圖是研究人員比較(jiao)其他(ta)冰冷衛星地(di)質(zhi)特征(zheng)的重要工(gong)具，因為在其他(ta)冰冷衛星上發(fa)現(xian)(xian)的任(ren)何特征(zheng)類型都(dou)和(he)(he)木(mu)衛三某(mou)個地(di)方的特征(zheng)相似。木(mu)衛三表(biao)面(mian)是地(di)球所(suo)有陸(lu)地(di)面(mian)積的一半以(yi)上。這(zhe)顆衛星為科學家提供各(ge)種各(ge)樣(yang)的觀測地(di)點。柯林斯說：“木(mu)衛三表(biao)現(xian)(xian)出古老(lao)和(he)(he)最近形成的地(di)質(zhi)特征(zheng)。除了(le)地(di)質(zhi)多(duo)樣(yang)性，它還增(zeng)加了(le)歷史多(duo)樣(yang)性。”
伽利略發現其他行(xing)星也有衛星，證實了地球不是(shi)宇宙中唯一有衛星的(de)行(xing)星，還證明了尼古拉·哥白尼的(de)“日心(xin)說”是(shi)正確的(de)。
使用(yong)簡(jian)單(dan)的望(wang)遠鏡，依靠(kao)單(dan)獨研究，伽利(li)略讓人們(men)(men)很好地認(ren)識了(le)太(tai)陽系、星系和浩瀚的宇(yu)宙。他制(zhi)作的望(wang)遠鏡使人們(men)(men)觀(guan)察到(dao)以前難以觀(guan)察到(dao)的太(tai)空景象，加深了(le)人們(men)(men)對宇(yu)宙的理解。
巧笑倩兮 
