木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)又(you)稱為卡(ka)里斯托（Callisto、英語發音：/k??l?sto?/、希臘(la)文：Καλλιστ?）是(shi)圍繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)運轉的(de)(de)(de)(de)一顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，由(you)伽利略(lve)(lve)·伽利萊在1610年首(shou)次發現。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)是(shi)太(tai)陽系(xi)第三(san)(san)大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，也是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)第二大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，僅次于(yu)(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)為水(shui)星(xing)(xing)直(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)99%，但是(shi)質量只有(you)它(ta)的(de)(de)(de)(de)三(san)(san)分之一。該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)在四(si)顆伽利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)中距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠，約(yue)為188萬千米。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)并(bing)不(bu)像(xiang)內層的(de)(de)(de)(de)三(san)(san)顆伽利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)（木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)）那般(ban)處于(yu)(yu)軌道(dao)共振狀態，所以并(bing)不(bu)存在明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)潮汐熱效應。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)屬(shu)于(yu)(yu)同(tong)(tong)步自轉衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，永遠以同(tong)(tong)一個面朝向木(mu)(mu)星(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)由(you)于(yu)(yu)公轉軌道(dao)較遠，表面受到木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)小于(yu)(yu)內層的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。
木衛(wei)四由近(jin)乎等(deng)量的(de)(de)巖石和水(shui)所構(gou)成(cheng)，平均密度約(yue)為1.83克/厘米。天文學家通過(guo)光譜測定得知(zhi)木衛(wei)四表面(mian)物質包括冰、二氧化碳、硅酸(suan)鹽和各種有機物。伽利略(lve)號的(de)(de)探(tan)測結(jie)果顯示木衛(wei)四內部可能(neng)存(cun)在(zai)一(yi)個較小(xiao)的(de)(de)硅酸(suan)鹽內核(he)，同時在(zai)其表面(mian)下100千米處可能(neng)有一(yi)個液(ye)態水(shui)構(gou)成(cheng)的(de)(de)地下海洋存(cun)在(zai)。
由于(yu)(yu)木(mu)衛(wei)四(si)上可能有海(hai)洋(yang)存(cun)在，所(suo)以該衛(wei)星(xing)(xing)上也可能有生物生存(cun)，不過概率要小于(yu)(yu)鄰近的另一(yi)顆衛(wei)星(xing)(xing)木(mu)衛(wei)二。多艘空(kong)間探(tan)測(ce)器(qi)都曾對(dui)該衛(wei)星(xing)(xing)進行過探(tan)測(ce)，包括先驅(qu)者10號、先驅(qu)者11號、伽利(li)略號木(mu)星(xing)(xing)探(tan)測(ce)器(qi)和卡西尼號。長久(jiu)以來，人們(men)都認為(wei)木(mu)衛(wei)四(si)是設置進一(yi)步探(tan)索木(mu)星(xing)(xing)系統(tong)基地(di)的最佳地(di)點。
木(mu)衛四(si)表面(mian)曾經(jing)遭受過猛烈(lie)撞擊，其地(di)(di)質年齡十(shi)分古老。由于木(mu)衛四(si)上沒有任何(he)板塊運(yun)動(dong)、地(di)(di)震(zhen)或火(huo)山噴發等地(di)(di)質活動(dong)存在的(de)(de)證(zheng)據，故天文(wen)學家認(ren)(ren)為(wei)(wei)其地(di)(di)質特(te)征主(zhu)要(yao)是(shi)隕石撞擊所造(zao)(zao)成(cheng)的(de)(de)。木(mu)衛四(si)主(zhu)要(yao)的(de)(de)地(di)(di)質特(te)征包(bao)括多環(huan)結構、各(ge)種形(xing)(xing)態(tai)的(de)(de)撞擊坑、撞擊坑鏈、懸崖、山脊與(yu)沉(chen)(chen)積地(di)(di)形(xing)(xing)。在天文(wen)學家仔細考察后，發現該衛星(xing)表面(mian)地(di)(di)形(xing)(xing)多變，包(bao)括位(wei)于抬升地(di)(di)形(xing)(xing)頂部、面(mian)積較(jiao)小(xiao)且明亮的(de)(de)冰體沉(chen)(chen)積物及環(huan)繞其四(si)周(zhou)、邊緣較(jiao)平緩的(de)(de)地(di)(di)區(qu)（由較(jiao)黑暗的(de)(de)物質來構成(cheng)）。天文(wen)學家認(ren)(ren)為(wei)(wei)這種地(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)小(xiao)型地(di)(di)質構造(zao)(zao)升華所導致的(de)(de)，小(xiao)型撞擊坑普遍消(xiao)失，許(xu)多疙(ge)瘩地(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)遺(yi)留下來的(de)(de)痕跡，該地(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)確切年齡還未確定。
木(mu)衛(wei)四(si)(si)上存在一(yi)(yi)層(ceng)非常稀薄(bo)的大氣(qi)，主要由(you)(you)二氧化碳構(gou)成，成分(fen)(fen)可能(neng)還(huan)包括氧氣(qi)，此(ci)(ci)外木(mu)衛(wei)四(si)(si)還(huan)有一(yi)(yi)個活動劇烈的電(dian)離(li)層(ceng)。科學(xue)家們認(ren)為(wei)木(mu)衛(wei)四(si)(si)是因(yin)木(mu)星四(si)(si)周(zhou)氣(qi)體和塵埃圓盤的吸積作(zuo)用而緩(huan)慢(man)形成的。由(you)(you)于木(mu)衛(wei)四(si)(si)形成過程(cheng)緩(huan)慢(man)且(qie)缺乏潮(chao)汐熱效應，所以內(nei)部結構(gou)并(bing)未(wei)經歷快速(su)的分(fen)(fen)化。木(mu)衛(wei)四(si)(si)內(nei)部的熱對(dui)流在形成后不(bu)久就已經開始(shi)，這(zhe)種對(dui)流導致內(nei)部結構(gou)的部分(fen)(fen)分(fen)(fen)化，位于地(di)表(biao)100至150千米(mi)深處的地(di)下海洋與一(yi)(yi)個個比較小的巖質(zhi)內(nei)核可能(neng)因(yin)此(ci)(ci)形成。
意大利(li)(li)(li)天文(wen)學(xue)家(jia)伽利(li)(li)(li)略在(zai)1610年1月發現了木(mu)衛(wei)四和其他三顆木(mu)星大衛(wei)星（木(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)衛(wei)二和木(mu)衛(wei)三）。木(mu)衛(wei)四的(de)(de)(de)名(ming)稱來自希(xi)臘神話中宙(zhou)斯的(de)(de)(de)愛人之一(yi)卡(ka)(ka)里斯托(tuo)，她是(shi)一(yi)位(wei)與月亮女(nv)(nv)神阿爾忒彌斯關系密切(qie)的(de)(de)(de)寧芙（有時(shi)也被認(ren)為(wei)是(shi)呂卡(ka)(ka)翁的(de)(de)(de)女(nv)(nv)兒）。西門·馬(ma)里烏斯在(zai)該(gai)星被發現后不久(jiu)提(ti)出該(gai)名(ming)稱，馬(ma)里烏斯則認(ren)為(wei)這(zhe)是(shi)約翰內斯·開普勒的(de)(de)(de)建議。然而天文(wen)學(xue)家(jia)在(zai)很長時(shi)間內都不歡迎(ying)這(zhe)個名(ming)稱，直到20世紀中期(qi)才(cai)廣(guang)泛(fan)采用。很多早期(qi)的(de)(de)(de)天文(wen)學(xue)文(wen)獻中均(jun)以羅馬(ma)數字來稱呼這(zhe)顆衛(wei)星（該(gai)體系由(you)伽利(li)(li)(li)略所提(ti)出），即(ji)稱為(wei)木(mu)衛(wei)四（Jupiter IV）或“朱庇(bi)特(te)的(de)(de)(de)第四顆衛(wei)星”（the fourth satellite of Jupiter）。
木衛(wei)四上一個(ge)撞擊(ji)坑平(ping)原的(de)(de)(de)近紅外光譜圖(tu)。木衛(wei)四的(de)(de)(de)平(ping)均密(mi)度為(wei)1.83g/cm3,，表明它是由近乎等量的(de)(de)(de)巖石(shi)(shi)(shi)和冰體(ti)(ti)水(shui)構成的(de)(de)(de)，此外可能還存在(zai)(zai)某些不(bu)穩定(ding)的(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)，如(ru)氨的(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)。冰體(ti)(ti)的(de)(de)(de)比重介于49-55%之間。木衛(wei)四巖石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)確切構成還不(bu)為(wei)人知，但(dan)是很(hen)可能接近于L型(xing)(xing)或LL型(xing)(xing)普通球粒(li)隕(yun)石(shi)(shi)(shi)，這兩類隕(yun)石(shi)(shi)(shi)較(jiao)之H球粒(li)隕(yun)石(shi)(shi)(shi)，所含的(de)(de)(de)全鐵和金(jin)屬鐵較(jiao)少(shao)，而鐵氧化(hua)物(wu)較(jiao)多(duo)。在(zai)(zai)木衛(wei)四上，以(yi)質(zhi)量計，鐵和硅的(de)(de)(de)豐度比為(wei)1.05-1.27，而在(zai)(zai)太陽中(zhong)，則為(wei)1.8。
木衛(wei)四的(de)(de)表(biao)面是(shi)不對稱的(de)(de)：其(qi)同軌道(dao)方向的(de)(de)一(yi)面要暗于(yu)逆(ni)軌道(dao)方向的(de)(de)一(yi)面，這與其(qi)他伽利略衛(wei)星的(de)(de)情況正好相反。此外(wai)，其(qi)逆(ni)軌道(dao)方向一(yi)面似乎(hu)富含二氧化碳，而其(qi)同軌道(dao)方向一(yi)面則(ze)含有較(jiao)多的(de)(de)二氧化硫。木衛(wei)四上(shang)許(xu)多較(jiao)年輕的(de)(de)撞(zhuang)擊坑(keng)都含有較(jiao)豐富的(de)(de)二氧化碳。總的(de)(de)來說，木衛(wei)四表(biao)面的(de)(de)物(wu)(wu)質構成，特別是(shi)暗區的(de)(de)物(wu)(wu)質構成，十分接近于(yu)D型小行(xing)星，后者的(de)(de)表(biao)面由碳基物(wu)(wu)質構成。
木(mu)(mu)衛四(si)表面的反照(zhao)率為(wei)0.2。人們(men)推測(ce)(ce)其(qi)表面的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)與其(qi)整體的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)大致相(xiang)同。利用近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)學(xue)，科學(xue)家們(men)在(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)(he)3.0微米(mi)波(bo)長段發(fa)現了強烈的冰(bing)體水的吸附(fu)帶。冰(bing)體在(zai)木(mu)(mu)衛四(si)表面普遍存在(zai)，比重在(zai)25-50%之間(jian)。對伽(jia)利略號和(he)(he)地基觀測(ce)(ce)站拍(pai)攝(she)的高分(fen)辨率近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)和(he)(he)紫外線(xian)光(guang)譜(pu)照(zhao)片進行(xing)分(fen)析(xi)后，科學(xue)家們(men)發(fa)現了多(duo)種非水溶(rong)性物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，如含鎂和(he)(he)含鐵(tie)的水合(he)硅酸鹽、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)、二(er)氧化(hua)(hua)硫，可能(neng)還包括氨和(he)(he)多(duo)種有機化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)。[光(guang)譜(pu)分(fen)析(xi)的數據表明(ming)(ming)即(ji)使在(zai)很小(xiao)的區域內，該星體表面的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)也極度混雜。由(you)冰(bing)體構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)的小(xiao)面積、明(ming)(ming)亮斑塊與由(you)巖石、冰(bing)體混合(he)物(wu)(wu)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)的斑塊相(xiang)混雜，而廣大的暗區則(ze)由(you)非冰(bing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四的內部結構(gou)圖(tu)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四遭受過猛烈轟擊(ji)的表面(mian)之下是一層厚(hou)度在(zai)(zai)80-150公里(li)(li)之間的寒冷、堅硬的冰(bing)質(zhi)巖(yan)石圈。對包圍著木(mu)(mu)星(xing)(xing)及(ji)其(qi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的磁場(chang)進行的研(yan)究(jiu)表明在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四地殼之下50-200公里(li)(li)深處存在(zai)(zai)著一個咸水海(hai)(hai)洋(yang)：科學家們發現置(zhi)于木(mu)(mu)星(xing)(xing)多變(bian)的磁場(chang)中的木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四就像個理想的導電(dian)球體，即(ji)磁場(chang)無法穿透(tou)到(dao)達(da)(da)(da)該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的內核，這(zhe)意(yi)味著在(zai)(zai)該星(xing)(xing)體中存在(zai)(zai)著一層厚(hou)度至少(shao)達(da)(da)(da)到(dao)10公里(li)(li)的高電(dian)導率液(ye)體。該海(hai)(hai)洋(yang)中可能(neng)還含有少(shao)量(liang)的氨或(huo)其(qi)他防(fang)凍物質(zhi)，比重(zhong)達(da)(da)(da)到(dao)了5%，從而阻止了海(hai)(hai)洋(yang)的冰(bing)凍。在(zai)(zai)這(zhe)種情況下，海(hai)(hai)洋(yang)的厚(hou)度將(jiang)達(da)(da)(da)到(dao)250-300公里(li)(li)。如(ru)果不存在(zai)(zai)海(hai)(hai)洋(yang)，那么其(qi)冰(bing)質(zhi)巖(yan)石圈將(jiang)會(hui)更(geng)厚(hou)，可能(neng)厚(hou)達(da)(da)(da)300公里(li)(li)。
巖(yan)石(shi)圈和(he)假定(ding)(ding)的(de)海洋之下的(de)星體(ti)內部(bu)可能既不(bu)是質地均勻的(de)整(zheng)體(ti)也(ye)不(bu)是完全的(de)分(fen)(fen)化(hua)型(xing)。伽(jia)利(li)略號的(de)探測數據（特別是在(zai)近距離飛掠(lve)中測定(ding)(ding)的(de)無量(liang)綱轉動慣量(liang)——其數值為0.3549 ± 0.0042）表明其內部(bu)由被壓縮(suo)的(de)巖(yan)石(shi)和(he)冰體(ti)構成(cheng)，且(qie)由于構成(cheng)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)部(bu)分(fen)(fen)沉(chen)積，隨著(zhu)深度的(de)增加，巖(yan)石(shi)的(de)比重也(ye)逐漸(jian)加大。也(ye)就(jiu)是說木衛四的(de)內部(bu)結構只(zhi)是部(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)層。在(zai)該密度和(he)轉動慣量(liang)下，星體(ti)的(de)中心可能存在(zai)著(zhu)一顆小型(xing)硅酸鹽內核(he)。這類內核(he)的(de)半徑不(bu)可能超過600公里(li)，而其密度可能介(jie)于3.1-3.g/cm3之間。
木衛(wei)四表(biao)面的(de)地(di)質年齡十分古老(lao)，它同時(shi)也是(shi)太(tai)陽系中遭受過最猛烈轟擊(ji)(ji)(ji)的(de)天(tian)體之一，[31]其(qi)撞擊(ji)(ji)(ji)坑密(mi)度已經(jing)接近于(yu)飽和：任(ren)何新的(de)撞擊(ji)(ji)(ji)坑均可能覆蓋于(yu)舊的(de)撞擊(ji)(ji)(ji)坑之上。木衛(wei)四上的(de)大(da)型地(di)質構造相對簡單：這里沒有大(da)型的(de)山脈、火山或(huo)其(qi)他內源性構造特征。撞擊(ji)(ji)(ji)坑和多環結(jie)構，以及裂縫、懸(xuan)崖(ya)和沉積地(di)形是(shi)該星體表(biao)面發現(xian)的(de)為數(shu)不(bu)多的(de)幾種大(da)型地(di)質構造。
木衛四(si)表(biao)(biao)面(mian)(mian)能夠被(bei)(bei)分(fen)成(cheng)數種(zhong)(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)單元：撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、較(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)以及由多環機構和撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多類地(di)(di)形單元。撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆蓋(gai)(gai)了木衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部分(fen)表(biao)(biao)面(mian)(mian)，是古老巖(yan)(yan)石(shi)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型代表(biao)(biao)，其構成(cheng)物質(zhi)(zhi)為冰體和巖(yan)(yan)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合物。較(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中(zhong)(zhong)存在著明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)、被(bei)(bei)稱為變(bian)余結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)古老撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)跡和多環結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央部分(fen)，科學家們猜測這種(zhong)(zhong)地(di)(di)形是由冰質(zhi)(zhi)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)沉積(ji)而成(cheng)。明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域較(jiao)小(xiao)，常出現于(yu)(yu)沃爾(er)哈拉撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)和阿斯嘉(jia)德撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)山脊(ji)和槽(cao)溝地(di)(di)帶(dai)中(zhong)(zhong)，撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孤立(li)斑(ban)點地(di)(di)帶(dai)也屬于(yu)(yu)這種(zhong)(zhong)地(di)(di)形。這種(zhong)(zhong)地(di)(di)形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)最初被(bei)(bei)認為與(yu)內(nei)源性地(di)(di)質(zhi)(zhi)活動有(you)(you)關(guan)，但是伽利略號(hao)傳回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高分(fen)辨率照片顯示(shi)這種(zhong)(zhong)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)地(di)(di)形與(yu)斷裂、瘤狀地(di)(di)形有(you)(you)關(guan)，并(bing)沒有(you)(you)出現任(ren)何星體表(biao)(biao)面(mian)(mian)被(bei)(bei)多次(ci)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡象。伽利略號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片亦顯示(shi)木衛四(si)上小(xiao)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰暗平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)坦區域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)覆蓋(gai)(gai)面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)(yu)1萬(wan)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)方公里，并(bing)被(bei)(bei)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)形所環繞(rao)。這種(zhong)(zhong)地(di)(di)形可能是冰火山沉積(ji)地(di)(di)形。這些比較(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)或平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)齡都比撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)稍小(xiao)。
木衛四上(shang)的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)直徑(jing)(jing)(jing)從(cong)100米——這是(shi)探測照片的(de)(de)(de)(de)最大(da)分辨率——到100多公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)不等，而(er)多環結(jie)構(gou)則不算在(zai)(zai)(zai)列(lie)。直徑(jing)(jing)(jing)小于(yu)5公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)較小撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)擁有(you)簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)碗型(xing)結(jie)構(gou)或平底(di)結(jie)構(gou)。直徑(jing)(jing)(jing)在(zai)(zai)(zai)5-40公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)則擁有(you)中央(yang)山(shan)峰。直徑(jing)(jing)(jing)在(zai)(zai)(zai)25-100公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)(de)很(hen)多撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)，如庭德爾撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(Tindr crater)，其中央(yang)山(shan)峰為塌陷(xian)地形所取代。而(er)直徑(jing)(jing)(jing)大(da)于(yu)60公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)中央(yang)則可能存在(zai)(zai)(zai)著(zhu)拱形結(jie)構(gou)，這可能是(shi)撞擊(ji)(ji)(ji)事件發生(sheng)之后的(de)(de)(de)(de)構(gou)造(zao)抬升作用造(zao)成的(de)(de)(de)(de)。而(er)少數(shu)明亮(liang)且直徑(jing)(jing)(jing)大(da)于(yu)100公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)則擁有(you)與眾不同(tong)的(de)(de)(de)(de)拱形結(jie)構(gou)。這些撞擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)較之月球上(shang)的(de)(de)(de)(de)同(tong)類結(jie)構(gou)都很(hen)淺，可能是(shi)向(xiang)多環機構(gou)轉變的(de)(de)(de)(de)過渡地形。
木衛(wei)四(si)上最(zui)大(da)的(de)撞(zhuang)擊地形是多(duo)(duo)環(huan)盆地。其(qi)(qi)中有(you)兩個規(gui)模巨大(da)，而(er)沃(wo)爾哈(ha)拉撞(zhuang)擊坑則(ze)是其(qi)(qi)中其(qi)(qi)中最(zui)大(da)的(de)，其(qi)(qi)明亮的(de)中央地帶直徑(jing)(jing)達到(dao)(dao)了(le)600公(gong)里(li)，而(er)環(huan)狀(zhuang)結構(gou)則(ze)繼續向外延展(zhan)了(le)1800公(gong)里(li)。第(di)二大(da)的(de)多(duo)(duo)環(huan)結構(gou)是阿斯嘉德(de)撞(zhuang)擊坑，直徑(jing)(jing)大(da)約(yue)為1600公(gong)里(li)。多(duo)(duo)環(huan)結構(gou)產生的(de)原因(yin)可(ke)能是撞(zhuang)擊事(shi)件發(fa)生之(zhi)(zhi)后處在柔軟或流動(dong)物(wu)質——如海洋之(zhi)(zhi)上的(de)巖石圈產生的(de)同心環(huan)狀(zhuang)的(de)斷裂。撞(zhuang)擊坑鏈(lian)則(ze)是一(yi)長串鏈(lian)狀(zhuang)、呈直線(xian)分布(bu)于星(xing)體(ti)表面的(de)撞(zhuang)擊坑，它們可(ke)能是木衛(wei)四(si)被(bei)過于接近木星(xing)而(er)受到(dao)(dao)引力潮汐作(zuo)用解體(ti)的(de)天體(ti)撞(zhuang)擊之(zhi)(zhi)后形成的(de)，也可(ke)能是遭受小角(jiao)度撞(zhuang)擊后產生的(de)。前一(yi)種情況(kuang)得到(dao)(dao)了(le)蘇梅克-列(lie)維9號(hao)彗星(xing)撞(zhuang)擊事(shi)件的(de)印證(zheng)。
沃爾(er)哈拉(la)多環結(jie)構(gou)正如前文所(suo)(suo)提及的(de)(de)(de)，木衛四上(shang)還存在著由(you)純冰體(ti)構(gou)成的(de)(de)(de)、反照率高達0.8的(de)(de)(de)斑塊地(di)形，其四周為(wei)較(jiao)暗的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)所(suo)(suo)環繞(rao)。伽利略號的(de)(de)(de)高分辨率照片顯示這(zhe)些(xie)較(jiao)明(ming)亮的(de)(de)(de)斑塊主要(yao)位(wei)于抬升地(di)形上(shang)：如撞(zhuang)擊坑坑緣、懸崖、山脊和瘤狀(zhuang)地(di)形。這(zhe)種斑塊可能(neng)是一層薄薄的(de)(de)(de)霜體(ti)沉(chen)積(ji)。較(jiao)暗的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)通常位(wei)于四周地(di)勢(shi)較(jiao)低且較(jiao)平(ping)坦的(de)(de)(de)地(di)帶，如撞(zhuang)擊坑坑底和撞(zhuang)擊坑之間(jian)的(de)(de)(de)低洼地(di)帶，它們將原本的(de)(de)(de)霜體(ti)沉(chen)積(ji)物(wu)覆(fu)蓋住，故(gu)而該地(di)區(qu)顯得較(jiao)暗，形成了直(zhi)徑達5公里以上(shang)的(de)(de)(de)暗斑。
在(zai)幾公里的(de)(de)(de)(de)級別上(shang)，較之(zhi)其他(ta)伽(jia)利略(lve)衛星(xing)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)，木(mu)衛四(si)(si)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)地形現(xian)出(chu)了更(geng)多的(de)(de)(de)(de)退(tui)化特征。例(li)如相比(bi)較與其他(ta)衛星(xing)，如木(mu)衛三的(de)(de)(de)(de)暗區(qu)，木(mu)衛四(si)(si)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)即(ji)缺乏直徑小于1公里的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)，取而代之(zhi)的(de)(de)(de)(de)是無處(chu)不在(zai)的(de)(de)(de)(de)小型瘤狀(zhuang)地形和陷坑(keng)(keng)。瘤狀(zhuang)地形被(bei)認為是撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)經(jing)歷了迄今為止還不為人知的(de)(de)(de)(de)退(tui)化過程而形成的(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)緣(yuan)殘跡，這種退(tui)化很可能(neng)是冰(bing)體的(de)(de)(de)(de)緩慢升華(hua)造成的(de)(de)(de)(de)——當木(mu)衛四(si)(si)運行至日(ri)下點時，其向陽面(mian)溫度會達到(dao)165K以上(shang)，此時冰(bing)體即(ji)會出(chu)現(xian)升華(hua)現(xian)象：基巖(yan)引(yin)起(qi)其上(shang)的(de)(de)(de)(de)臟冰(bing)分解，從而使(shi)得其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)冰(bing)體水和其他(ta)易揮發物質(zhi)升華(hua)。而殘骸中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)非冰(bing)質(zhi)殘余物則發生(sheng)崩塌，從撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)坡上(shang)下落。這種崩塌經(jing)常在(zai)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)附(fu)近和撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)內部(bu)出(chu)現(xian)，被(bei)稱為“周邊碎片(pian)”(debris aprons)。哈爾(er)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)及其中(zhong)(zhong)央拱形結構。
此(ci)外，有些(xie)(xie)(xie)撞擊坑的(de)坑緣被一些(xie)(xie)(xie)蜿蜒的(de)、類似(si)峽(xia)谷的(de)切口（它們被稱為溝壑）所切割，這些(xie)(xie)(xie)溝壑看起來(lai)有點像火星表(biao)面的(de)峽(xia)谷。在冰體升華假說中(zhong)，位于低洼地帶的(de)暗(an)色物(wu)(wu)質(zhi)被解(jie)釋為主(zhu)要由(you)來(lai)自退(tui)化的(de)撞擊坑坑緣的(de)非(fei)冰質(zhi)物(wu)(wu)質(zhi)組成的(de)覆蓋層，它覆蓋了木(mu)衛四表(biao)面大部分的(de)冰體基巖。
塌陷地(di)形和瘤狀地(di)形通過各地(di)質單(dan)元(yuan)所覆蓋的(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)的(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)，人(ren)們(men)可以推斷出(chu)它們(men)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)(ling)：撞擊坑(keng)分(fen)布密度(du)(du)越大(da)，該地(di)質單(dan)元(yuan)相(xiang)(xiang)對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)(ling)越大(da)。但(dan)是它們(men)的(de)(de)(de)(de)絕對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)(ling)卻還(huan)無法確定，不過根據(ju)理論(lun)預測(ce)，撞擊坑(keng)平原(yuan)的(de)(de)(de)(de)地(di)質年(nian)(nian)齡(ling)(ling)被認為長(chang)達45億年(nian)(nian)，幾乎可以追溯到太(tai)陽系的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)時期(qi)。多環結構(gou)和撞擊坑(keng)的(de)(de)(de)(de)地(di)質年(nian)(nian)齡(ling)(ling)則(ze)取(qu)決于其(qi)所在區域的(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)密度(du)(du)，由(you)此得(de)出(chu)的(de)(de)(de)(de)估計年(nian)(nian)齡(ling)(ling)從10億年(nian)(nian)到40億年(nian)(nian)不等。
木(mu)衛四周圍的(de)感應(ying)磁場木(mu)衛四擁有一層非(fei)常稀薄的(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)，主(zhu)要由二氧化碳(tan)構成。伽利(li)略號上的(de)近紅外測繪(hui)分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在(zai)4.2微米段勘查(cha)到該大(da)(da)氣(qi)(qi)層的(de)吸(xi)收特征，從而證實了它的(de)存在(zai)。據估(gu)計其表面壓力為(wei)7.5 × 10?12巴，粒(li)子密(mi)度為(wei)4 × 10? cm?3。這層大(da)(da)氣(qi)(qi)是(shi)如此稀薄，僅(jin)僅(jin)需要四天，組成它的(de)物質(zhi)就會逃逸殆盡，所以該大(da)(da)氣(qi)(qi)一定源(yuan)源(yuan)不斷的(de)得到了補充(chong)，補充(chong)來源(yuan)可能是(shi)從該星體(ti)冰質(zhi)地殼中升(sheng)華出的(de)干冰，這也與該星體(ti)表面明(ming)亮地區瘤狀地形(xing)的(de)冰體(ti)升(sheng)華形(xing)成假說相契(qi)合。
木衛四(si)的電(dian)離層則(ze)是在(zai)伽利略號(hao)的數次飛掠中(zhong)被首次發現(xian)，其高(gao)電(dian)子密度為7-17 × 10? cm?3，這種(zhong)密度與大氣(qi)(qi)中(zhong)二(er)氧(yang)化碳的光致電(dian)離作用的效果不相符合。所以有人預測(ce)木衛四(si)大氣(qi)(qi)層的組要成分應該(gai)是氧(yang)氣(qi)(qi)（含量(liang)為二(er)氧(yang)化碳的10倍到100倍），但(dan)是尚未在(zai)該(gai)大氣(qi)(qi)中(zhong)探測(ce)到氧(yang)氣(qi)(qi)的存在(zai)。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛四（左(zuo)下角）、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛二（位于(yu)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)大(da)紅斑的(de)左(zuo)下方）。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛四是距離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)最遠(yuan)的(de)伽利(li)略衛星(xing)，其(qi)軌道(dao)(dao)距離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)約188萬公(gong)(gong)里(li)(是木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)半(ban)徑——7萬1398公(gong)(gong)里(li)——的(de)26.3倍)，比之距離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)次近的(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)軌道(dao)(dao)半(ban)徑——107萬公(gong)(gong)里(li)——遠(yuan)得多。由于(yu)軌道(dao)(dao)半(ban)徑較大(da)，故其(qi)并不處于(yu)軌道(dao)(dao)共振狀(zhuang)態，可能(neng)永遠(yuan)也不會處于(yu)這種狀(zhuang)態。
木(mu)衛(wei)四不(bu)參(can)與軌(gui)道共振，這意味著它永遠都(dou)不(bu)會產生明顯(xian)的潮(chao)汐熱效(xiao)應，而潮(chao)汐熱效(xiao)應是星體內部(bu)結構分(fen)化和發(fa)育(yu)的重(zhong)要(yao)動力。由于距離(li)木(mu)星較遠，所(suo)以其表面來自木(mu)星磁場的帶電粒(li)子流較弱——比(bi)之(zhi)木(mu)衛(wei)二表面的帶電粒(li)子流弱了300倍。所(suo)以較之(zhi)其他(ta)幾顆伽利略衛(wei)星，木(mu)衛(wei)四表面的帶電粒(li)子光(guang)滲效(xiao)應較弱。
和大部分的衛(wei)星(xing)(xing)一(yi)樣，木衛(wei)四(si)是一(yi)顆同步自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)衛(wei)星(xing)(xing)，即木衛(wei)四(si)的自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)周期(qi)(qi)等(deng)同于(yu)其(qi)公轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)周期(qi)(qi)，約為(wei)16.7個地球(qiu)日。其(qi)軌(gui)道(dao)(dao)離心率很(hen)小，軌(gui)道(dao)(dao)傾角(jiao)也很(hen)小，接(jie)近于(yu)木星(xing)(xing)赤(chi)道(dao)(dao)，同時(shi)在數百年(nian)的周期(qi)(qi)里，軌(gui)道(dao)(dao)的離心率和傾角(jiao)還會(hui)以周期(qi)(qi)函數的形式受到太(tai)陽和木星(xing)(xing)引力攝(she)動的影響。變(bian)(bian)化(hua)(hua)范圍分別為(wei)0.0072-0.0076和0.20-0.60°。這(zhe)種(zhong)軌(gui)道(dao)(dao)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)使得其(qi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸傾角(jiao)在0.4-1.6°之間變(bian)(bian)化(hua)(hua)。
木衛四內部結(jie)構的(de)(de)部分(fen)分(fen)層（該結(jie)論由無(wu)量(liang)綱轉動慣(guan)量(liang)數值(zhi)推斷(duan)(duan)而(er)(er)出(chu)）表明(ming)該星(xing)體從未被充分(fen)加(jia)熱以使(shi)其(qi)冰(bing)質部分(fen)融解(jie)。因此(ci)，其(qi)最(zui)可能的(de)(de)形成模(mo)型(xing)是低密度的(de)(de)木星(xing)次星(xing)云(yun)中的(de)(de)緩慢吸(xi)積過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。這個(ge)持(chi)續時間(jian)甚(shen)久的(de)(de)吸(xi)積過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)使(shi)得星(xing)體最(zui)終冷卻(que)，而(er)(er)無(wu)法(fa)保持(chi)在吸(xi)積過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)、放射性元素(su)衰變過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)和星(xing)體收縮(suo)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)積聚的(de)(de)熱量(liang)，從而(er)(er)阻(zu)斷(duan)(duan)了(le)冰(bing)體融化和快(kuai)速分(fen)化過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。其(qi)形成階(jie)段所耗時間(jian)大(da)約(yue)在10萬(wan)年到1000萬(wan)年之(zhi)間(jian)。
瘤狀地形(xing)(xing)而(er)之后(hou)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進一步演化(hua)(hua)則(ze)取決于(yu)(yu)放射性(xing)衰變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)熱機制(zhi)和靠近(jin)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面熱傳導(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻機制(zhi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)競賽(sai)，以(yi)及星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部到(dao)底是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處于(yu)(yu)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)還是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)狀態(tai)(tai)。冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)運動(dong)狀況是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)所有(you)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)模型中(zhong)最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)確定(ding)性(xing)因素。基于(yu)(yu)溫(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)(dui)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，當溫(wen)(wen)度(du)(du)接近(jin)于(yu)(yu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)點時(shi)，就會(hui)出(chu)現(xian)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)。在(zai)(zai)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)中(zhong)，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)速度(du)(du)十(shi)分(fen)(fen)緩慢，大約為1厘米/年，但是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)從(cong)長期(qi)來(lai)看，亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)事實上是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)非常有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻機制(zhi)。在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)寒冷(leng)(leng)而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)——被稱(cheng)為“密封(feng)蓋”（stagnant lid）——中(zhong)，熱量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)并(bing)沒(mei)(mei)有(you)以(yi)對(dui)(dui)(dui)流(liu)形(xing)(xing)式進行(xing)；而(er)在(zai)(zai)該層(ceng)之下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)，熱量(liang)則(ze)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)形(xing)(xing)式進行(xing)傳導(dao)。對(dui)(dui)(dui)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)來(lai)說，外(wai)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)層(ceng)即(ji)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)厚度(du)(du)約為100公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)(leng)而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石(shi)(shi)圈。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)解釋(shi)了為何(he)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)表面沒(mei)(mei)有(you)任(ren)何(he)內(nei)源性(xing)構(gou)造活動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡象。而(er)在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)內(nei)部，熱對(dui)(dui)(dui)流(liu)可(ke)能是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為在(zai)(zai)高壓之下，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)水會(hui)出(chu)現(xian)多種晶相，從(cong)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)到(dao)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第七態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)。在(zai)(zai)早期(qi)，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)內(nei)部亞(ya)(ya)固(gu)(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)機制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運作阻止了冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大面積融(rong)化(hua)(hua)，而(er)后(hou)者(zhe)則(ze)會(hui)導(dao)致星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化(hua)(hua)，從(cong)而(er)形(xing)(xing)成一個大型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石(shi)(shi)內(nei)核和冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)質地幔。同時(shi)也由于(yu)(yu)對(dui)(dui)(dui)流(liu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)和巖石(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)分(fen)(fen)化(hua)(hua)持(chi)續(xu)了數十(shi)億年之久，至今(jin)仍在(zai)(zai)緩慢進行(xing)中(zhong)。
現(xian)今解釋木(mu)衛(wei)四(si)形(xing)(xing)成的(de)(de)觀點考慮到了在(zai)(zai)(zai)其(qi)表(biao)面(mian)之下可(ke)能(neng)存在(zai)(zai)(zai)著一(yi)(yi)個地下海洋，其(qi)形(xing)(xing)成與冰體的(de)(de)第(di)一(yi)(yi)晶相的(de)(de)熔(rong)點異常有關——其(qi)熔(rong)點隨著壓力(li)的(de)(de)增大而降(jiang)低(di)，當壓力(li)達到2070巴時，熔(rong)點可(ke)低(di)至251K。在(zai)(zai)(zai)所有的(de)(de)木(mu)衛(wei)四(si)現(xian)實模型中，位于100-200公(gong)里深處地層的(de)(de)溫度都十分接(jie)近，甚至是略微超過了這(zhe)個異常的(de)(de)熔(rong)點。而少量(liang)氨——比重約(yue)為1-2%——的(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)則能(neng)夠加大該深度液(ye)體存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)可(ke)能(neng)性，因為氨能(neng)夠進一(yi)(yi)步降(jiang)低(di)冰體熔(rong)點。
盡(jin)管在很(hen)多方(fang)面木衛四和木衛三(san)十分(fen)相(xiang)(xiang)似，但是前者(zhe)的(de)(de)地質歷史(shi)相(xiang)(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)。在撞擊事件(jian)和其(qi)他(ta)外力影響作(zuo)用(yong)之(zhi)前，該星(xing)體的(de)(de)表面即(ji)已基(ji)本(ben)成(cheng)型。與(yu)擁有槽溝構(gou)造的(de)(de)鄰近衛星(xing)木衛三(san)相(xiang)(xiang)比(bi)，木衛四上甚少發現(xian)地質構(gou)造活動的(de)(de)跡象(xiang)。 這種相(xiang)(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)的(de)(de)地質歷史(shi)對(dui)于行星(xing)科學家來說意義十分(fen)重(zhong)大，他(ta)們(men)可將該星(xing)體作(zuo)為(wei)一個很(hen)好的(de)(de)基(ji)本(ben)參考對(dui)象(xiang)，用(yong)來對(dui)比(bi)其(qi)他(ta)更加復雜的(de)(de)星(xing)體。
未來(lai)人類在(zai)(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)上設(she)置的(de)基(ji)地的(de)藝(yi)術想象圖[40]20世(shi)紀70年代，先驅(qu)者10號(hao)和(he)先驅(qu)者11號(hao)先后(hou)接(jie)近木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)，獲(huo)取了(le)(le)少量(liang)關于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)新(xin)信息。真正的(de)突破(po)來(lai)自(zi)1979-1980年間(jian)旅行者1號(hao)和(he)旅行者2號(hao)的(de)考察(cha)。它們(men)對木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)一半以上的(de)表(biao)面進行了(le)(le)拍(pai)攝，圖像分辨(bian)率(lv)在(zai)(zai)(zai)1-2公里之間(jian)，同時還精確地測(ce)量(liang)了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)表(biao)面溫度(du)、質(zhi)量(liang)和(he)大小。第二波的(de)考察(cha)在(zai)(zai)(zai)1994年至(zhi)2003年間(jian)展開，其(qi)時伽(jia)利(li)略號(hao)8次(ci)近距離飛(fei)掠(lve)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)，最后(hou)一次(ci)飛(fei)掠(lve)發生在(zai)(zai)(zai)2001年，當時伽(jia)利(li)略號(hao)位于C30軌道(dao)上，距離木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)面僅138公里。伽(jia)利(li)略號(hao)完成了(le)(le)對木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)面的(de)全球測(ce)繪，并傳回了(le)(le)大量(liang)分辨(bian)率(lv)達到15米的(de)特定地區的(de)照片。2000年，卡西尼號(hao)在(zai)(zai)(zai)前(qian)往土星(xing)(xing)途中對包括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)在(zai)(zai)(zai)內的(de)四(si)顆伽(jia)利(li)略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)進行了(le)(le)高精度(du)紅外光(guang)譜探(tan)(tan)測(ce)。2007年2月(yue)至(zhi)3月(yue)，新(xin)視野號(hao)探(tan)(tan)測(ce)器在(zai)(zai)(zai)前(qian)往冥王星(xing)(xing)途中經過木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)，對其(qi)進行了(le)(le)拍(pai)攝和(he)光(guang)譜分析。
美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)(ju)和歐(ou)(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)作的(de)(de)(de)一項(xiang)旨在探測木(mu)(mu)(mu)星衛星的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)——“木(mu)(mu)(mu)衛二-木(mu)(mu)(mu)星計(ji)劃(hua)”將(jiang)于2020年實施(shi)(shi)。2009年2月，美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)(ju)和歐(ou)(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)(ju)確認該(gai)計(ji)劃(hua)將(jiang)優先于“土衛六-土星計(ji)劃(hua)”得以(yi)實施(shi)(shi)。但(dan)是(shi)歐(ou)(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)資金仍然面臨來自該(gai)局(ju)(ju)(ju)(ju)其他計(ji)劃(hua)的(de)(de)(de)競爭。“木(mu)(mu)(mu)衛二-木(mu)(mu)(mu)星計(ji)劃(hua)”包括美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星-木(mu)(mu)(mu)衛二軌道飛行(xing)器”和歐(ou)(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星-木(mu)(mu)(mu)衛三(san)軌道飛行(xing)器”，可能還包括日本宇宙(zhou)航空(kong)(kong)研(yan)究(jiu)開發機構主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星磁場探測器”。
就如(ru)同木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三一樣，也有人認為(wei)在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四表(biao)面之(zhi)下的(de)(de)(de)咸(xian)水海(hai)洋(yang)(yang)中可(ke)能(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)著外星(xing)生(sheng)(sheng)命。但是較(jiao)(jiao)之(zhi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三來(lai)說，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四上的(de)(de)(de)環境顯得相(xiang)對惡劣，主要是因為(wei)：缺乏可(ke)接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)巖石物(wu)質、來(lai)自(zi)星(xing)體內核的(de)(de)(de)熱(re)通量(liang)較(jiao)(jiao)低(di)。科(ke)學(xue)家特(te)倫(lun)斯·約翰森這(zhe)樣論(lun)述木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四和(he)其他(ta)伽利(li)略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上生(sheng)(sheng)命存(cun)在(zai)(zai)可(ke)能(neng)(neng)性的(de)(de)(de)問(wen)題是：“構成(cheng)生(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)基(ji)本材料——我們稱(cheng)之(zhi)為(wei)“前生(sheng)(sheng)命時期(qi)物(wu)質”——在(zai)(zai)許(xu)多太陽系(xi)天體，如(ru)彗星(xing)、小行星(xing)和(he)冰(bing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)中含量(liang)都十分豐富。生(sheng)(sheng)物(wu)學(xue)家相(xiang)信(xin)液(ye)態水和(he)熱(re)量(liang)是支(zhi)撐生(sheng)(sheng)命必不可(ke)少的(de)(de)(de)，所以能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)(zai)另一個天體上發現液(ye)態水是十分令人振奮的(de)(de)(de)。但是，對于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四來(lai)說，至少在(zai)(zai)目前階段，熱(re)量(liang)是一個大(da)問(wen)題，它上頭(tou)的(de)(de)(de)海(hai)洋(yang)(yang)主要依靠放射(she)性元(yuan)素衰變加熱(re)，而離木(mu)(mu)星(xing)相(xiang)對較(jiao)(jiao)近的(de)(de)(de)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二則能(neng)(neng)夠(gou)依靠引力潮汐產生(sheng)(sheng)更多的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)。”
西(xi)班牙科學家在26日(ri)出版的(de)英國《自然》雜志上為(wei)木(mu)衛四內(nei)部的(de)海洋(yang)提供了一個(ge)新的(de)解釋。其計算表明，木(mu)衛四的(de)溫度和壓(ya)力條件(jian)使(shi)得其表面的(de)冰層(ceng)傳熱性較(jiao)差(cha)，阻止了內(nei)部熱能散失，保溫效果比人們以前認為(wei)的(de)更(geng)好。
根據計算，木(mu)衛四(si)地表以下(xia)150公里(li)深(shen)處可能存在一個深(shen)20公里(li)的巨(ju)大(da)(da)海洋。木(mu)星(xing)的另兩顆(ke)大(da)(da)衛星(xing)木(mu)衛二和木(mu)衛三也(ye)可能因為(wei)類似原因而擁有地下(xia)海洋。
木(mu)衛(wei)(wei)四(si)是(shi)木(mu)星的(de)(de)(de)第二(er)大衛(wei)(wei)星，直徑4800公里。1998年，伽利略號探測器發回的(de)(de)(de)數據顯示，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)隨著(zhu)木(mu)星的(de)(de)(de)轉動(dong)而波動(dong)不定。對這(zhe)種情(qing)況的(de)(de)(de)最可能解釋是(shi)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)地表下(xia)有一個含鹽(yan)的(de)(de)(de)大海洋(yang)。含鹽(yan)的(de)(de)(de)水能導電，引起木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)和(he)木(mu)星的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)相(xiang)互作用而產生這(zhe)種波動(dong)。西班牙科學家的(de)(de)(de)新成果為(wei)上述猜想(xiang)提供了(le)進一步支持(chi)。
人們通常認為，有水的(de)地方就有可能(neng)存在(zai)(zai)生命。但是科學家說，木衛四內(nei)部(bu)的(de)海洋深處充滿了(le)密集的(de)冰(bing)(bing)塊和(he)巖(yan)石。這些冰(bing)(bing)塊和(he)巖(yan)石阻止了(le)熱能(neng)的(de)流動(dong)，使木衛四上存在(zai)(zai)生命的(de)可能(neng)性非常渺茫.
基于如上的考(kao)慮和(he)其他科學(xue)觀測，木衛(wei)二被認為是伽利略衛(wei)星中(zhong)最可能(neng)存在生命(ming)的天體。
2003年，美國(guo)航(hang)空(kong)航(hang)天局針(zhen)對人類未來(lai)對外太(tai)陽系的(de)探索(suo)進行(xing)一項被稱(cheng)為(wei)(wei)“人類外行(xing)星探索(suo)”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的(de)概(gai)念(nian)型研究。在詳細審議(yi)中(zhong)將目(mu)標定位木衛(wei)四。科學(xue)家們(men)認為(wei)(wei)有(you)可(ke)能在木衛(wei)四表面(mian)建立一個基地，從而為(wei)(wei)太(tai)陽系更(geng)深空(kong)間的(de)探索(suo)提供燃料(liao)支(zhi)持。
在木(mu)(mu)衛四上建立基(ji)地(di)的好處在于它的較低輻射(she)（木(mu)(mu)衛四離木(mu)(mu)星(xing)較遠）和地(di)質上的穩定(ding)性。同時它還能(neng)為進(jin)一步探索木(mu)(mu)衛二提供便利支持，也是(shi)在木(mu)(mu)星(xing)系(xi)中(zhong)設置前(qian)往更遠的外太(tai)陽系(xi)空(kong)間(jian)飛(fei)(fei)船的維(wei)修站的理(li)想(xiang)地(di)點——在離開木(mu)(mu)衛四之(zhi)后，飛(fei)(fei)船可以通(tong)過(guo)近距(ju)離飛(fei)(fei)掠木(mu)(mu)星(xing)獲得重力助推。
巧笑倩兮 
