木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)又稱為卡里斯托（Callisto、英語發音(yin)：/k??l?sto?/、希臘文：Καλλιστ?）是(shi)圍(wei)繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運轉的(de)一顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，由伽利略·伽利萊在(zai)1610年首次發現。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)是(shi)太陽(yang)系(xi)第三(san)(san)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，也(ye)是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)第二大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，僅次于(yu)(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)的(de)直(zhi)徑為水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)徑的(de)99%，但(dan)是(shi)質量只有(you)它(ta)的(de)三(san)(san)分之一。該衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)軌(gui)道(dao)在(zai)四(si)(si)顆(ke)伽利略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最遠，約為188萬(wan)千米(mi)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)并(bing)不像內層(ceng)的(de)三(san)(san)顆(ke)伽利略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)（木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)）那般處于(yu)(yu)軌(gui)道(dao)共振(zhen)狀態，所以(yi)并(bing)不存在(zai)明顯的(de)潮(chao)汐熱效應(ying)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)屬于(yu)(yu)同步自轉衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，永遠以(yi)同一個面朝向(xiang)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)由于(yu)(yu)公轉軌(gui)道(dao)較遠，表面受(shou)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)的(de)影(ying)響(xiang)小于(yu)(yu)內層(ceng)的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。
木(mu)衛(wei)四由近乎等量的巖石和水所構成，平均密度(du)約(yue)為1.83克/厘米(mi)。天文學(xue)家通過(guo)光譜測(ce)定(ding)得知木(mu)衛(wei)四表面(mian)物質包括冰(bing)、二氧化碳、硅酸(suan)鹽和各種有機(ji)物。伽(jia)利略號的探測(ce)結果顯(xian)示木(mu)衛(wei)四內(nei)部可能(neng)存(cun)(cun)在(zai)一個較小的硅酸(suan)鹽內(nei)核，同時在(zai)其表面(mian)下100千米(mi)處可能(neng)有一個液態水構成的地下海洋存(cun)(cun)在(zai)。
由于木(mu)衛(wei)四上(shang)可能有海洋存(cun)在(zai)，所以該衛(wei)星(xing)上(shang)也可能有生(sheng)物(wu)生(sheng)存(cun)，不過概(gai)率要小于鄰近的(de)另(ling)一(yi)顆衛(wei)星(xing)木(mu)衛(wei)二。多(duo)艘空間(jian)探(tan)(tan)測(ce)器都(dou)曾對該衛(wei)星(xing)進行(xing)過探(tan)(tan)測(ce)，包括先(xian)驅者10號、先(xian)驅者11號、伽利略號木(mu)星(xing)探(tan)(tan)測(ce)器和(he)卡西尼號。長久以來，人們(men)都(dou)認為(wei)木(mu)衛(wei)四是(shi)設置(zhi)進一(yi)步探(tan)(tan)索木(mu)星(xing)系(xi)統基地(di)的(de)最佳地(di)點。
木衛四(si)(si)表面(mian)曾經遭受過猛烈撞(zhuang)擊，其地(di)(di)(di)(di)(di)質年齡(ling)十(shi)分古(gu)老。由于木衛四(si)(si)上(shang)沒(mei)有任何板塊運動、地(di)(di)(di)(di)(di)震或(huo)火山(shan)噴發等地(di)(di)(di)(di)(di)質活動存在的(de)(de)證據，故天文學(xue)家(jia)認為其地(di)(di)(di)(di)(di)質特征主(zhu)要是隕石撞(zhuang)擊所(suo)造(zao)(zao)成的(de)(de)。木衛四(si)(si)主(zhu)要的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質特征包括多(duo)環(huan)結構(gou)、各(ge)種形(xing)(xing)態的(de)(de)撞(zhuang)擊坑、撞(zhuang)擊坑鏈、懸崖、山(shan)脊與沉積地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)。在天文學(xue)家(jia)仔細考察(cha)后，發現該衛星表面(mian)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)多(duo)變，包括位于抬升(sheng)地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)頂部、面(mian)積較(jiao)小且明(ming)亮的(de)(de)冰(bing)體沉積物及環(huan)繞其四(si)(si)周、邊緣較(jiao)平緩的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)區（由較(jiao)黑暗的(de)(de)物質來構(gou)成）。天文學(xue)家(jia)認為這種地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)是小型地(di)(di)(di)(di)(di)質構(gou)造(zao)(zao)升(sheng)華所(suo)導致的(de)(de)，小型撞(zhuang)擊坑普遍消失，許多(duo)疙瘩地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)是遺留(liu)下來的(de)(de)痕跡，該地(di)(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)確切年齡(ling)還(huan)未確定。
木(mu)衛(wei)(wei)四上存在(zai)一層(ceng)非(fei)常稀薄的(de)(de)大氣，主要由二氧化碳構成(cheng)，成(cheng)分(fen)可(ke)能(neng)(neng)還包括(kuo)氧氣，此外木(mu)衛(wei)(wei)四還有一個活動劇烈(lie)的(de)(de)電離層(ceng)。科(ke)學家(jia)們認(ren)為木(mu)衛(wei)(wei)四是因(yin)木(mu)星四周(zhou)氣體和(he)塵(chen)埃圓盤的(de)(de)吸(xi)積作用而(er)緩慢形(xing)成(cheng)的(de)(de)。由于木(mu)衛(wei)(wei)四形(xing)成(cheng)過程(cheng)緩慢且缺(que)乏潮(chao)汐熱效應，所以內部結構并未經歷快速的(de)(de)分(fen)化。木(mu)衛(wei)(wei)四內部的(de)(de)熱對流(liu)在(zai)形(xing)成(cheng)后不久就已(yi)經開始，這種對流(liu)導致(zhi)內部結構的(de)(de)部分(fen)分(fen)化，位于地表100至150千米深處的(de)(de)地下(xia)海洋與一個個比較小的(de)(de)巖質內核(he)可(ke)能(neng)(neng)因(yin)此形(xing)成(cheng)。
意大(da)利(li)天(tian)文(wen)學家伽利(li)略(lve)(lve)在(zai)1610年1月發(fa)現了木(mu)(mu)衛(wei)四和其他(ta)三顆(ke)木(mu)(mu)星(xing)大(da)衛(wei)星(xing)（木(mu)(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)(mu)衛(wei)二和木(mu)(mu)衛(wei)三）。木(mu)(mu)衛(wei)四的(de)名(ming)稱(cheng)(cheng)來(lai)(lai)自希臘神話(hua)中宙斯(si)的(de)愛人之一(yi)卡里(li)斯(si)托，她是一(yi)位與月亮女神阿爾忒彌斯(si)關系密切的(de)寧芙（有時(shi)也被(bei)認為(wei)(wei)是呂(lv)卡翁的(de)女兒(er)）。西門·馬里(li)烏斯(si)在(zai)該(gai)星(xing)被(bei)發(fa)現后不久提出(chu)該(gai)名(ming)稱(cheng)(cheng)，馬里(li)烏斯(si)則認為(wei)(wei)這是約翰內斯(si)·開普勒的(de)建議。然而天(tian)文(wen)學家在(zai)很長時(shi)間內都(dou)不歡迎這個(ge)名(ming)稱(cheng)(cheng)，直到20世(shi)紀中期才廣泛采用。很多早(zao)期的(de)天(tian)文(wen)學文(wen)獻(xian)中均(jun)以羅馬數字來(lai)(lai)稱(cheng)(cheng)呼這顆(ke)衛(wei)星(xing)（該(gai)體(ti)系由伽利(li)略(lve)(lve)所提出(chu)），即(ji)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)木(mu)(mu)衛(wei)四（Jupiter IV）或“朱庇特的(de)第四顆(ke)衛(wei)星(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)上(shang)一(yi)個撞擊坑平原的近紅外(wai)光(guang)譜圖。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)的平均密度(du)為(wei)1.83g/cm3,，表(biao)明它是(shi)由(you)近乎(hu)等(deng)量的巖石(shi)和冰(bing)體(ti)水構成的，此外(wai)可能還存在(zai)某些不穩定的冰(bing)體(ti)，如氨(an)的冰(bing)體(ti)。冰(bing)體(ti)的比(bi)(bi)重(zhong)介于49-55%之(zhi)間。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)巖石(shi)的確切構成還不為(wei)人知，但是(shi)很可能接近于L型或LL型普(pu)通球粒隕(yun)石(shi)，這兩(liang)類隕(yun)石(shi)較(jiao)之(zhi)H球粒隕(yun)石(shi)，所(suo)含的全鐵和金屬(shu)鐵較(jiao)少，而(er)(er)鐵氧(yang)化物(wu)較(jiao)多。在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)上(shang)，以質量計，鐵和硅的豐(feng)度(du)比(bi)(bi)為(wei)1.05-1.27，而(er)(er)在(zai)太(tai)陽中，則為(wei)1.8。
木(mu)衛四(si)的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)是(shi)不(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)：其(qi)同(tong)軌(gui)(gui)道方(fang)向的(de)一面(mian)(mian)(mian)要(yao)暗于逆(ni)(ni)軌(gui)(gui)道方(fang)向的(de)一面(mian)(mian)(mian)，這(zhe)與其(qi)他伽利(li)略衛星的(de)情況正好相反。此外(wai)，其(qi)逆(ni)(ni)軌(gui)(gui)道方(fang)向一面(mian)(mian)(mian)似(si)乎富含(han)(han)二氧化碳，而其(qi)同(tong)軌(gui)(gui)道方(fang)向一面(mian)(mian)(mian)則含(han)(han)有(you)較多的(de)二氧化硫。木(mu)衛四(si)上許(xu)多較年(nian)輕的(de)撞擊坑都(dou)含(han)(han)有(you)較豐富的(de)二氧化碳。總的(de)來說，木(mu)衛四(si)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)物質(zhi)構成，特別是(shi)暗區的(de)物質(zhi)構成，十分接近于D型小(xiao)行星，后(hou)者的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)由碳基(ji)物質(zhi)構成。
木衛(wei)四(si)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)反照(zhao)率(lv)為0.2。人們推(tui)測(ce)其(qi)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成(cheng)與其(qi)整體的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成(cheng)大致相同(tong)。利用近(jin)紅(hong)外光譜學，科(ke)學家們在(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)3.0微米波長段發(fa)現(xian)了(le)強(qiang)烈的(de)(de)冰(bing)(bing)體水(shui)的(de)(de)吸附帶。冰(bing)(bing)體在(zai)木衛(wei)四(si)表(biao)面(mian)(mian)普遍存在(zai)，比重在(zai)25-50%之間。對伽(jia)利略(lve)號(hao)和(he)地基觀測(ce)站拍攝的(de)(de)高分(fen)辨率(lv)近(jin)紅(hong)外光譜和(he)紫外線光譜照(zhao)片(pian)進行(xing)分(fen)析(xi)(xi)后，科(ke)學家們發(fa)現(xian)了(le)多種非水(shui)溶性物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，如含鎂和(he)含鐵(tie)的(de)(de)水(shui)合硅酸鹽、二(er)氧化(hua)碳、二(er)氧化(hua)硫(liu)，可能還(huan)包括氨和(he)多種有機化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)。[光譜分(fen)析(xi)(xi)的(de)(de)數據表(biao)明(ming)(ming)即(ji)使在(zai)很(hen)小(xiao)的(de)(de)區域內，該星體表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成(cheng)也(ye)極度混雜。由冰(bing)(bing)體構(gou)成(cheng)的(de)(de)小(xiao)面(mian)(mian)積、明(ming)(ming)亮(liang)斑塊(kuai)(kuai)與由巖石(shi)、冰(bing)(bing)體混合物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)構(gou)成(cheng)的(de)(de)斑塊(kuai)(kuai)相混雜，而廣大的(de)(de)暗(an)區則由非冰(bing)(bing)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成(cheng)。
木衛(wei)四(si)的內部結(jie)構圖。木衛(wei)四(si)遭受過猛烈(lie)轟(hong)擊(ji)的表面之下是一(yi)(yi)(yi)層厚(hou)度在(zai)80-150公(gong)(gong)里(li)之間的寒冷、堅硬的冰(bing)質(zhi)巖石圈。對包圍(wei)著(zhu)木星(xing)及其(qi)衛(wei)星(xing)的磁(ci)(ci)場進(jin)行(xing)的研究表明在(zai)木衛(wei)四(si)地殼之下50-200公(gong)(gong)里(li)深處(chu)存(cun)在(zai)著(zhu)一(yi)(yi)(yi)個咸(xian)水海(hai)洋(yang)：科學家們(men)發(fa)現置于(yu)木星(xing)多(duo)變的磁(ci)(ci)場中的木衛(wei)四(si)就(jiu)像個理想(xiang)的導電(dian)球(qiu)體，即(ji)磁(ci)(ci)場無法穿透到(dao)(dao)達(da)該(gai)衛(wei)星(xing)的內核，這(zhe)(zhe)意味(wei)著(zhu)在(zai)該(gai)星(xing)體中存(cun)在(zai)著(zhu)一(yi)(yi)(yi)層厚(hou)度至少(shao)達(da)到(dao)(dao)10公(gong)(gong)里(li)的高電(dian)導率液體。該(gai)海(hai)洋(yang)中可(ke)能還含有少(shao)量的氨或其(qi)他防(fang)凍物(wu)質(zhi)，比重達(da)到(dao)(dao)了(le)5%，從而(er)阻止了(le)海(hai)洋(yang)的冰(bing)凍。在(zai)這(zhe)(zhe)種情況下，海(hai)洋(yang)的厚(hou)度將(jiang)達(da)到(dao)(dao)250-300公(gong)(gong)里(li)。如果不存(cun)在(zai)海(hai)洋(yang)，那么其(qi)冰(bing)質(zhi)巖石圈將(jiang)會更厚(hou)，可(ke)能厚(hou)達(da)300公(gong)(gong)里(li)。
巖石圈(quan)和(he)假定的(de)(de)(de)(de)海(hai)洋之下的(de)(de)(de)(de)星體內(nei)部(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)既不(bu)是(shi)質地均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)整體也(ye)不(bu)是(shi)完全的(de)(de)(de)(de)分(fen)化型。伽(jia)利略號的(de)(de)(de)(de)探測(ce)(ce)數據(ju)（特(te)別(bie)是(shi)在近距離飛掠(lve)中(zhong)測(ce)(ce)定的(de)(de)(de)(de)無量綱轉(zhuan)動慣量——其數值為0.3549 ± 0.0042）表明其內(nei)部(bu)(bu)(bu)由被(bei)壓縮的(de)(de)(de)(de)巖石和(he)冰體構成，且由于構成成分(fen)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分(fen)沉(chen)積，隨著深度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，巖石的(de)(de)(de)(de)比重也(ye)逐(zhu)漸加大。也(ye)就是(shi)說木衛四(si)的(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)(bu)(bu)結(jie)構只是(shi)部(bu)(bu)(bu)分(fen)分(fen)層。在該密(mi)(mi)度和(he)轉(zhuan)動慣量下，星體的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心可(ke)(ke)(ke)能(neng)存在著一(yi)顆小(xiao)型硅酸鹽內(nei)核。這類內(nei)核的(de)(de)(de)(de)半徑不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)超過600公里，而(er)其密(mi)(mi)度可(ke)(ke)(ke)能(neng)介于3.1-3.g/cm3之間。
木衛四表(biao)面的(de)地(di)質年齡十(shi)分(fen)古老，它同時也是太(tai)陽系(xi)中遭(zao)受(shou)過最猛(meng)烈轟擊的(de)天體之(zhi)一，[31]其撞(zhuang)擊坑密度已經接近于飽和(he)：任何新的(de)撞(zhuang)擊坑均可能覆蓋于舊的(de)撞(zhuang)擊坑之(zhi)上。木衛四上的(de)大(da)型地(di)質構(gou)造(zao)相對簡單：這里沒(mei)有大(da)型的(de)山脈、火(huo)山或其他內源(yuan)性構(gou)造(zao)特征。撞(zhuang)擊坑和(he)多環結構(gou)，以及裂縫、懸崖和(he)沉積地(di)形(xing)是該星(xing)體表(biao)面發現的(de)為數不多的(de)幾(ji)種大(da)型地(di)質構(gou)造(zao)。
木衛四表面(mian)能夠被分(fen)成數(shu)種(zhong)(zhong)不同(tong)的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)單元：撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)、較明(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)、明(ming)亮(liang)(liang)而(er)(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)以(yi)及由多環機構(gou)和撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)組成的(de)(de)多類地(di)(di)(di)(di)形(xing)單元。撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)了木衛四的(de)(de)大部分(fen)表面(mian)，是古老巖石圈的(de)(de)典型代表，其構(gou)成物質(zhi)(zhi)為冰體和巖石的(de)(de)混合物。較明(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)中存(cun)在(zai)著明(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)、被稱為變余結構(gou)的(de)(de)古老撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)殘跡(ji)和多環結構(gou)的(de)(de)中央部分(fen)，科(ke)學家(jia)們(men)猜(cai)測(ce)這種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)是由冰質(zhi)(zhi)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)沉積而(er)(er)成。明(ming)亮(liang)(liang)而(er)(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)區域較小，常出現(xian)于沃(wo)爾哈拉(la)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)和阿斯嘉德(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)山(shan)脊和槽溝地(di)(di)(di)(di)帶中，撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)中的(de)(de)孤(gu)立斑(ban)點地(di)(di)(di)(di)帶也屬于這種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)。這種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)的(de)(de)形(xing)成最初被認(ren)為與內源性地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)活動有關(guan)，但是伽(jia)利(li)略(lve)號傳回(hui)的(de)(de)高(gao)分(fen)辨(bian)率照(zhao)片顯示這種(zhong)(zhong)明(ming)亮(liang)(liang)而(er)(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)地(di)(di)(di)(di)形(xing)與斷裂、瘤狀地(di)(di)(di)(di)形(xing)有關(guan)，并沒有出現(xian)任何(he)星體表面(mian)被多次覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)跡(ji)象(xiang)。伽(jia)利(li)略(lve)號的(de)(de)照(zhao)片亦(yi)顯示木衛四上(shang)小塊的(de)(de)陰暗(an)平(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)區域的(de)(de)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積小于1萬平(ping)(ping)(ping)(ping)方公(gong)里，并被周圍的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)形(xing)所環繞。這種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)可能是冰火(huo)山(shan)沉積地(di)(di)(di)(di)形(xing)。這些比(bi)較明(ming)亮(liang)(liang)或平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)年齡都比(bi)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)稍(shao)小。
木衛四上(shang)(shang)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)從(cong)100米——這(zhe)是探測照片的(de)(de)最大分辨率——到100多(duo)公(gong)里不等，而多(duo)環結構(gou)則不算(suan)在列。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)小于5公(gong)里的(de)(de)較(jiao)小撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑擁有簡單的(de)(de)碗型結構(gou)或(huo)平底結構(gou)。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)在5-40公(gong)里間的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑則擁有中央(yang)(yang)山峰(feng)(feng)。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)在25-100公(gong)里間的(de)(de)很(hen)多(duo)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑，如庭德爾(er)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(Tindr crater)，其中央(yang)(yang)山峰(feng)(feng)為塌陷地形(xing)(xing)所(suo)取代。而直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)大于60公(gong)里的(de)(de)大型撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑的(de)(de)中央(yang)(yang)則可能存(cun)在著拱形(xing)(xing)結構(gou)，這(zhe)可能是撞(zhuang)擊(ji)(ji)事件發生之(zhi)后的(de)(de)構(gou)造(zao)(zao)抬升(sheng)作用造(zao)(zao)成的(de)(de)。而少數(shu)明亮(liang)且直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)大于100公(gong)里的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑則擁有與眾不同的(de)(de)拱形(xing)(xing)結構(gou)。這(zhe)些撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑較(jiao)之(zhi)月球上(shang)(shang)的(de)(de)同類結構(gou)都很(hen)淺，可能是向多(duo)環機構(gou)轉變的(de)(de)過渡(du)地形(xing)(xing)。
木衛四(si)上最(zui)大(da)(da)的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)地(di)形(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)多環(huan)盆地(di)。其中有兩個規模巨大(da)(da)，而(er)沃爾(er)哈拉撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)則是(shi)(shi)(shi)其中其中最(zui)大(da)(da)的(de)，其明亮的(de)中央地(di)帶直(zhi)徑(jing)達(da)到(dao)(dao)了600公里，而(er)環(huan)狀(zhuang)結(jie)構(gou)(gou)則繼續向外延(yan)展了1800公里。第(di)二大(da)(da)的(de)多環(huan)結(jie)構(gou)(gou)是(shi)(shi)(shi)阿斯嘉德撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)，直(zhi)徑(jing)大(da)(da)約為1600公里。多環(huan)結(jie)構(gou)(gou)產生的(de)原(yuan)因可能(neng)是(shi)(shi)(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)事件(jian)發生之后處(chu)在柔軟或流(liu)動物質——如海洋之上的(de)巖(yan)石圈產生的(de)同(tong)心環(huan)狀(zhuang)的(de)斷裂。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)鏈則是(shi)(shi)(shi)一長(chang)串(chuan)鏈狀(zhuang)、呈直(zhi)線(xian)分布于(yu)星(xing)體(ti)表面的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)，它們可能(neng)是(shi)(shi)(shi)木衛四(si)被過(guo)于(yu)接近木星(xing)而(er)受(shou)(shou)到(dao)(dao)引力潮汐作用解(jie)體(ti)的(de)天體(ti)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)之后形(xing)(xing)成的(de)，也可能(neng)是(shi)(shi)(shi)遭受(shou)(shou)小角度(du)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)后產生的(de)。前一種情(qing)況得到(dao)(dao)了蘇(su)梅克-列維(wei)9號彗星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)事件(jian)的(de)印證(zheng)。
沃爾哈拉多環結構(gou)正(zheng)如(ru)前(qian)文所提及的(de)(de)，木衛四上(shang)(shang)還存在著由純冰體構(gou)成的(de)(de)、反照率高(gao)達0.8的(de)(de)斑(ban)塊地(di)(di)形(xing)，其四周為較暗的(de)(de)物質所環繞。伽利略(lve)號的(de)(de)高(gao)分辨率照片顯示這(zhe)些較明亮的(de)(de)斑(ban)塊主要位于(yu)抬升地(di)(di)形(xing)上(shang)(shang)：如(ru)撞擊坑(keng)坑(keng)緣、懸(xuan)崖(ya)、山脊(ji)和(he)瘤狀地(di)(di)形(xing)。這(zhe)種(zhong)斑(ban)塊可能是一層薄薄的(de)(de)霜體沉積(ji)。較暗的(de)(de)物質通常位于(yu)四周地(di)(di)勢較低(di)且較平(ping)坦的(de)(de)地(di)(di)帶，如(ru)撞擊坑(keng)坑(keng)底(di)和(he)撞擊坑(keng)之間的(de)(de)低(di)洼地(di)(di)帶，它們將(jiang)原本的(de)(de)霜體沉積(ji)物覆蓋住(zhu)，故而該地(di)(di)區顯得較暗，形(xing)成了直(zhi)徑達5公里以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)暗斑(ban)。
在幾(ji)公里的(de)(de)(de)(de)(de)級(ji)別上(shang)(shang)，較(jiao)之(zhi)其(qi)(qi)(qi)他(ta)(ta)伽利略(lve)衛星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面，木(mu)(mu)衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面地形現(xian)(xian)出了更多的(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)化特征。例(li)如相比(bi)較(jiao)與其(qi)(qi)(qi)他(ta)(ta)衛星(xing)，如木(mu)(mu)衛三的(de)(de)(de)(de)(de)暗區，木(mu)(mu)衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面即(ji)缺乏直徑小于(yu)1公里的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)，取而(er)(er)代之(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)是無處不在的(de)(de)(de)(de)(de)小型瘤(liu)狀地形和(he)陷坑(keng)(keng)。瘤(liu)狀地形被(bei)認為(wei)是撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)經歷了迄今為(wei)止還不為(wei)人知的(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)化過程而(er)(er)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)緣(yuan)殘(can)跡，這種(zhong)(zhong)退(tui)化很(hen)可(ke)能是冰體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)緩慢升華造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)——當木(mu)(mu)衛四(si)運行(xing)至(zhi)日下點時，其(qi)(qi)(qi)向陽(yang)面溫度(du)會達到165K以上(shang)(shang)，此(ci)時冰體(ti)(ti)即(ji)會出現(xian)(xian)升華現(xian)(xian)象：基巖引起其(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)臟冰分解(jie)，從(cong)(cong)而(er)(er)使(shi)得其(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)水和(he)其(qi)(qi)(qi)他(ta)(ta)易揮發(fa)物(wu)質升華。而(er)(er)殘(can)骸中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)非冰質殘(can)余物(wu)則發(fa)生崩(beng)塌(ta)，從(cong)(cong)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)坡上(shang)(shang)下落。這種(zhong)(zhong)崩(beng)塌(ta)經常在撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)附近和(he)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)內部出現(xian)(xian)，被(bei)稱(cheng)為(wei)“周邊碎片”(debris aprons)。哈爾撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)(keng)及其(qi)(qi)(qi)中(zhong)央拱形結構。
此外(wai)，有(you)些撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑的坑緣被(bei)(bei)一些蜿蜒的、類似峽谷(gu)的切(qie)口（它們(men)被(bei)(bei)稱為溝壑）所切(qie)割，這(zhe)些溝壑看起來有(you)點(dian)像火星(xing)表(biao)面的峽谷(gu)。在(zai)冰(bing)體升華假說中，位于低洼地帶(dai)的暗(an)色物(wu)質(zhi)(zhi)被(bei)(bei)解釋為主要(yao)由來自退(tui)化(hua)的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑坑緣的非冰(bing)質(zhi)(zhi)物(wu)質(zhi)(zhi)組成的覆(fu)蓋層，它覆(fu)蓋了木衛四表(biao)面大部(bu)分的冰(bing)體基巖(yan)。
塌陷地(di)形和(he)(he)瘤狀地(di)形通過各地(di)質(zhi)(zhi)單元(yuan)所(suo)(suo)覆蓋(gai)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)密(mi)度(du)，人們可以推(tui)斷出它們的(de)(de)相(xiang)對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)：撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)分(fen)布(bu)密(mi)度(du)越(yue)大(da)，該(gai)地(di)質(zhi)(zhi)單元(yuan)相(xiang)對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)越(yue)大(da)。但是(shi)它們的(de)(de)絕(jue)對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)卻(que)還無法確定，不(bu)(bu)過根據理論預測，撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原的(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)被認(ren)為長達(da)45億(yi)年(nian)(nian)(nian)，幾乎可以追溯到(dao)太(tai)陽系(xi)的(de)(de)形成時(shi)期(qi)。多環結構和(he)(he)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)則(ze)取決于(yu)其所(suo)(suo)在區域的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)密(mi)度(du)，由此得出的(de)(de)估計年(nian)(nian)(nian)齡(ling)從10億(yi)年(nian)(nian)(nian)到(dao)40億(yi)年(nian)(nian)(nian)不(bu)(bu)等(deng)。
木衛四(si)周圍的(de)感應(ying)磁場木衛四(si)擁(yong)有一層(ceng)非常稀(xi)薄(bo)的(de)大氣，主(zhu)要(yao)由(you)二氧化(hua)碳構成。伽利略號上(shang)的(de)近紅外(wai)測繪(hui)分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘查到該(gai)大氣層(ceng)的(de)吸收特征，從而(er)證實了它的(de)存(cun)在。據估計其表面(mian)壓力為(wei)(wei)7.5 × 10?12巴，粒子密度(du)為(wei)(wei)4 × 10? cm?3。這(zhe)層(ceng)大氣是如此(ci)稀(xi)薄(bo)，僅僅需(xu)要(yao)四(si)天，組成它的(de)物質就會逃逸(yi)殆(dai)盡，所以該(gai)大氣一定源源不斷(duan)的(de)得到了補充，補充來源可能是從該(gai)星(xing)體(ti)(ti)冰質地殼(ke)中升(sheng)華出的(de)干冰，這(zhe)也與該(gai)星(xing)體(ti)(ti)表面(mian)明亮地區(qu)瘤狀地形的(de)冰體(ti)(ti)升(sheng)華形成假(jia)說相契合。
木衛四的(de)電離層(ceng)則(ze)是(shi)(shi)在伽利略號(hao)的(de)數次飛掠中(zhong)(zhong)被(bei)首次發(fa)現，其高電子(zi)密度為7-17 × 10? cm?3，這種(zhong)密度與大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)二氧化(hua)碳的(de)光致電離作用的(de)效果不相符合。所以有人(ren)預測(ce)木衛四大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)組(zu)要成分應該是(shi)(shi)氧氣(qi)(qi)（含量(liang)為二氧化(hua)碳的(de)10倍到(dao)100倍），但是(shi)(shi)尚(shang)未在該大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)探測(ce)到(dao)氧氣(qi)(qi)的(de)存在。
木(mu)衛(wei)(wei)四(si)（左(zuo)下角）、木(mu)星(xing)(xing)和木(mu)衛(wei)(wei)二（位于木(mu)星(xing)(xing)大紅斑的左(zuo)下方）。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)是(shi)(shi)距(ju)離木(mu)星(xing)(xing)最遠(yuan)的伽利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，其(qi)軌(gui)(gui)道距(ju)離木(mu)星(xing)(xing)約188萬公(gong)里(是(shi)(shi)木(mu)星(xing)(xing)半徑(jing)——7萬1398公(gong)里——的26.3倍(bei))，比之距(ju)離木(mu)星(xing)(xing)次近的木(mu)衛(wei)(wei)三的軌(gui)(gui)道半徑(jing)——107萬公(gong)里——遠(yuan)得多。由于軌(gui)(gui)道半徑(jing)較大，故其(qi)并不(bu)處(chu)于軌(gui)(gui)道共振狀(zhuang)態(tai)，可能永遠(yuan)也不(bu)會處(chu)于這種狀(zhuang)態(tai)。
木(mu)衛四不(bu)參(can)與軌道共振，這意味(wei)著它永遠都不(bu)會(hui)產生明(ming)顯(xian)的(de)潮汐熱(re)效(xiao)應，而潮汐熱(re)效(xiao)應是星體內部結構分化和(he)發育的(de)重要(yao)動力。由于距離木(mu)星較遠，所以(yi)(yi)其表(biao)面(mian)來自木(mu)星磁場的(de)帶電粒(li)子(zi)流較弱——比之木(mu)衛二表(biao)面(mian)的(de)帶電粒(li)子(zi)流弱了(le)300倍。所以(yi)(yi)較之其他(ta)幾顆伽利(li)略衛星，木(mu)衛四表(biao)面(mian)的(de)帶電粒(li)子(zi)光滲(shen)效(xiao)應較弱。
和(he)大部分的(de)衛星(xing)一(yi)樣，木衛四是一(yi)顆同步自(zi)轉衛星(xing)，即木衛四的(de)自(zi)轉周期(qi)等同于其(qi)公轉周期(qi)，約為16.7個地球日。其(qi)軌(gui)道(dao)離心率很小(xiao)，軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)也很小(xiao)，接(jie)近于木星(xing)赤(chi)道(dao)，同時(shi)在數百年(nian)的(de)周期(qi)里(li)，軌(gui)道(dao)的(de)離心率和(he)傾(qing)角(jiao)還會以(yi)周期(qi)函數的(de)形式受到(dao)太陽和(he)木星(xing)引力攝(she)動的(de)影(ying)響。變(bian)化(hua)范圍分別為0.0072-0.0076和(he)0.20-0.60°。這種(zhong)軌(gui)道(dao)的(de)變(bian)化(hua)使得其(qi)轉軸傾(qing)角(jiao)在0.4-1.6°之間(jian)變(bian)化(hua)。
木衛四內部結構的(de)(de)部分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)層（該結論由無量(liang)綱轉(zhuan)動慣量(liang)數值推(tui)斷而(er)出(chu)）表明該星(xing)(xing)(xing)體(ti)從未被充分(fen)(fen)(fen)(fen)加熱(re)以使(shi)其(qi)(qi)冰質部分(fen)(fen)(fen)(fen)融(rong)解。因此，其(qi)(qi)最可能(neng)的(de)(de)形(xing)成模型是低密度的(de)(de)木星(xing)(xing)(xing)次(ci)星(xing)(xing)(xing)云中的(de)(de)緩(huan)慢(man)吸積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。這個持續(xu)時間(jian)甚(shen)久的(de)(de)吸積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)使(shi)得星(xing)(xing)(xing)體(ti)最終冷卻，而(er)無法保持在(zai)吸積過(guo)(guo)(guo)程(cheng)、放射(she)性元素衰變過(guo)(guo)(guo)程(cheng)和星(xing)(xing)(xing)體(ti)收(shou)縮過(guo)(guo)(guo)程(cheng)積聚(ju)的(de)(de)熱(re)量(liang)，從而(er)阻斷了冰體(ti)融(rong)化和快速分(fen)(fen)(fen)(fen)化過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。其(qi)(qi)形(xing)成階段所耗(hao)時間(jian)大約(yue)在(zai)10萬(wan)年(nian)到1000萬(wan)年(nian)之間(jian)。
瘤狀地形而(er)(er)之(zhi)后木衛四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)一(yi)步演化則(ze)取決(jue)于放射性衰變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)機(ji)(ji)制和(he)靠近(jin)星(xing)(xing)體(ti)表面熱(re)傳導(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機(ji)(ji)制之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)競賽，以及星(xing)(xing)體(ti)內部(bu)(bu)到底是(shi)(shi)(shi)處于固(gu)(gu)態(tai)(tai)還是(shi)(shi)(shi)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)狀態(tai)(tai)。冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)運動(dong)狀況是(shi)(shi)(shi)所有(you)冰(bing)衛星(xing)(xing)模型中(zhong)(zhong)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不確定(ding)性因素。基于溫(wen)度對(dui)(dui)冰(bing)體(ti)黏度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，當(dang)溫(wen)度接近(jin)于冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔點時，就會出現(xian)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)。在(zai)(zai)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)中(zhong)(zhong)，冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)速度十分緩慢(man)，大約為(wei)1厘米(mi)/年，但是(shi)(shi)(shi)從長期來(lai)看，亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)事(shi)實上是(shi)(shi)(shi)非常有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機(ji)(ji)制。在(zai)(zai)木衛四寒冷(leng)而(er)(er)堅(jian)(jian)硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表層——被稱(cheng)為(wei)“密封蓋”（stagnant lid）——中(zhong)(zhong)，熱(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)并沒有(you)以對(dui)(dui)流(liu)形式進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)；而(er)(er)在(zai)(zai)該層之(zhi)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)中(zhong)(zhong)，熱(re)量則(ze)是(shi)(shi)(shi)以亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)形式進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)傳導(dao)。對(dui)(dui)木衛四來(lai)說，外部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳導(dao)層即是(shi)(shi)(shi)厚(hou)度約為(wei)100公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)而(er)(er)堅(jian)(jian)硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石圈。它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)解釋了(le)為(wei)何木衛四表面沒有(you)任何內源性構造活(huo)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡(ji)象。而(er)(er)在(zai)(zai)木衛四內部(bu)(bu)，熱(re)對(dui)(dui)流(liu)可能是(shi)(shi)(shi)分層次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為(wei)在(zai)(zai)高壓(ya)之(zhi)下，冰(bing)體(ti)水(shui)會出現(xian)多種晶相，從星(xing)(xing)體(ti)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)態(tai)(tai)冰(bing)到星(xing)(xing)體(ti)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)七態(tai)(tai)冰(bing)。在(zai)(zai)早期，木衛四內部(bu)(bu)亞(ya)(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)流(liu)機(ji)(ji)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運作阻止了(le)冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大面積融(rong)化，而(er)(er)后者則(ze)會導(dao)致星(xing)(xing)體(ti)內部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分化，從而(er)(er)形成一(yi)個大型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石內核(he)和(he)冰(bing)質(zhi)地幔(man)。同(tong)時也由(you)于對(dui)(dui)流(liu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)，冰(bing)體(ti)和(he)巖(yan)(yan)石的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分分化持(chi)續了(le)數十億年之(zhi)久(jiu)，至(zhi)今仍(reng)在(zai)(zai)緩慢(man)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)中(zhong)(zhong)。
現今解釋木衛(wei)四形成的(de)(de)(de)觀點考慮到了在其表(biao)面之(zhi)下可能(neng)存(cun)(cun)(cun)在著一(yi)個地下海(hai)洋(yang)，其形成與(yu)冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)第一(yi)晶相的(de)(de)(de)熔點異(yi)常有(you)關——其熔點隨著壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)而降低，當壓(ya)力(li)達到2070巴時，熔點可低至251K。在所有(you)的(de)(de)(de)木衛(wei)四現實模型中，位于(yu)100-200公(gong)里深處(chu)地層的(de)(de)(de)溫度(du)(du)都十分接近，甚至是略微(wei)超過了這(zhe)個異(yi)常的(de)(de)(de)熔點。而少量(liang)氨——比重約為1-2%——的(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)在則能(neng)夠(gou)加大(da)該深度(du)(du)液體(ti)存(cun)(cun)(cun)在的(de)(de)(de)可能(neng)性，因為氨能(neng)夠(gou)進一(yi)步降低冰(bing)體(ti)熔點。
盡管在很多(duo)方面(mian)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三十(shi)分相(xiang)(xiang)似(si)，但是(shi)前者(zhe)的(de)地質(zhi)歷史(shi)相(xiang)(xiang)對(dui)簡單(dan)(dan)。在撞(zhuang)擊事件和其他外力(li)影響作用之前，該星(xing)體(ti)的(de)表(biao)面(mian)即已基(ji)本(ben)成型。與擁(yong)有槽(cao)溝構造(zao)的(de)鄰近衛(wei)(wei)星(xing)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三相(xiang)(xiang)比(bi)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四上(shang)甚(shen)少(shao)發現地質(zhi)構造(zao)活動的(de)跡(ji)象。 這種相(xiang)(xiang)對(dui)簡單(dan)(dan)的(de)地質(zhi)歷史(shi)對(dui)于行星(xing)科學家(jia)來(lai)說意義十(shi)分重大，他們可將該星(xing)體(ti)作為一(yi)個很好的(de)基(ji)本(ben)參考(kao)對(dui)象，用來(lai)對(dui)比(bi)其他更(geng)加復雜(za)的(de)星(xing)體(ti)。
未來(lai)人類在(zai)(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)上設(she)置的(de)(de)基地(di)的(de)(de)藝術想象圖[40]20世紀70年(nian)(nian)(nian)代(dai)，先驅者(zhe)10號(hao)(hao)和先驅者(zhe)11號(hao)(hao)先后接近木(mu)(mu)星(xing)，獲取了(le)少量關于(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)新信息。真正的(de)(de)突破來(lai)自1979-1980年(nian)(nian)(nian)間旅(lv)(lv)行(xing)者(zhe)1號(hao)(hao)和旅(lv)(lv)行(xing)者(zhe)2號(hao)(hao)的(de)(de)考察。它們對(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)一半以(yi)上的(de)(de)表面進(jin)行(xing)了(le)拍(pai)攝，圖像(xiang)分辨率在(zai)(zai)(zai)1-2公里之(zhi)間，同時還精(jing)確地(di)測(ce)(ce)量了(le)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)表面溫度(du)、質量和大小。第二波(bo)的(de)(de)考察在(zai)(zai)(zai)1994年(nian)(nian)(nian)至2003年(nian)(nian)(nian)間展開，其(qi)(qi)時伽利(li)略號(hao)(hao)8次近距離飛掠木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)，最(zui)后一次飛掠發(fa)生在(zai)(zai)(zai)2001年(nian)(nian)(nian)，當時伽利(li)略號(hao)(hao)位于(yu)C30軌道(dao)上，距離木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)表面僅138公里。伽利(li)略號(hao)(hao)完成了(le)對(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)表面的(de)(de)全球(qiu)測(ce)(ce)繪，并(bing)傳回了(le)大量分辨率達到(dao)15米(mi)的(de)(de)特定地(di)區(qu)的(de)(de)照(zhao)片。2000年(nian)(nian)(nian)，卡西尼號(hao)(hao)在(zai)(zai)(zai)前往(wang)土星(xing)途中(zhong)對(dui)包(bao)括木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)在(zai)(zai)(zai)內的(de)(de)四(si)顆伽利(li)略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)進(jin)行(xing)了(le)高精(jing)度(du)紅外光譜探測(ce)(ce)。2007年(nian)(nian)(nian)2月至3月，新視野號(hao)(hao)探測(ce)(ce)器(qi)在(zai)(zai)(zai)前往(wang)冥王星(xing)途中(zhong)經過(guo)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)，對(dui)其(qi)(qi)進(jin)行(xing)了(le)拍(pai)攝和光譜分析。
美(mei)國(guo)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)合(he)作的(de)一(yi)項旨(zhi)在探測木(mu)星衛星的(de)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)——“木(mu)衛二(er)-木(mu)星計(ji)劃(hua)(hua)(hua)”將(jiang)于(yu)2020年(nian)實施(shi)。2009年(nian)2月，美(mei)國(guo)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)確認該(gai)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)將(jiang)優先(xian)于(yu)“土衛六-土星計(ji)劃(hua)(hua)(hua)”得以實施(shi)。但(dan)是(shi)歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)的(de)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)資金仍然面臨來自(zi)該(gai)局(ju)(ju)其他計(ji)劃(hua)(hua)(hua)的(de)競(jing)爭。“木(mu)衛二(er)-木(mu)星計(ji)劃(hua)(hua)(hua)”包括美(mei)國(guo)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)(ju)主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)星-木(mu)衛二(er)軌道飛行器”和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)星-木(mu)衛三軌道飛行器”，可能(neng)還包括日本宇宙航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)研究開發機構(gou)主(zhu)(zhu)持(chi)的(de)“木(mu)星磁場探測器”。
就(jiu)如同木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三一樣，也有(you)人認為(wei)在木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)表面之下的(de)咸水(shui)海(hai)洋中可能(neng)存在著(zhu)外(wai)星(xing)生(sheng)(sheng)命(ming)。但是較(jiao)之木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三來說(shuo)，木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)上(shang)(shang)的(de)環境顯得相(xiang)對惡劣，主要(yao)是因為(wei)：缺乏可接觸的(de)巖(yan)石物質、來自星(xing)體(ti)內核的(de)熱(re)通量較(jiao)低。科學家特倫斯·約翰森這樣論述木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)和(he)其他(ta)伽利略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)上(shang)(shang)生(sheng)(sheng)命(ming)存在可能(neng)性的(de)問題(ti)是：“構成生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)基本材料(liao)——我(wo)們稱之為(wei)“前生(sheng)(sheng)命(ming)時(shi)期物質”——在許多太陽系天體(ti)，如彗星(xing)、小(xiao)行星(xing)和(he)冰衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)中含量都(dou)十分(fen)豐富(fu)。生(sheng)(sheng)物學家相(xiang)信液態水(shui)和(he)熱(re)量是支(zhi)撐生(sheng)(sheng)命(ming)必不可少(shao)的(de)，所以能(neng)夠在另一個天體(ti)上(shang)(shang)發現液態水(shui)是十分(fen)令人振奮的(de)。但是，對于木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)來說(shuo)，至少(shao)在目(mu)前階段，熱(re)量是一個大(da)問題(ti)，它上(shang)(shang)頭的(de)海(hai)洋主要(yao)依靠放(fang)射性元(yuan)素衰(shuai)變加(jia)熱(re)，而離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)相(xiang)對較(jiao)近的(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二則(ze)能(neng)夠依靠引力潮汐產生(sheng)(sheng)更多的(de)熱(re)量。”
西班牙科(ke)學家在(zai)26日出版的(de)英國《自(zi)然》雜(za)志上為(wei)木衛(wei)四內部的(de)海(hai)洋提(ti)供了(le)一個新的(de)解釋。其計算表明，木衛(wei)四的(de)溫度和(he)壓力條件使得(de)其表面的(de)冰(bing)層傳熱(re)性(xing)較差(cha)，阻(zu)止(zhi)了(le)內部熱(re)能散(san)失，保溫效果比人們以(yi)前認為(wei)的(de)更好。
根據(ju)計算，木衛(wei)四地表(biao)以下150公里深處可(ke)能(neng)存在一個深20公里的(de)巨大海(hai)洋(yang)。木星的(de)另兩顆大衛(wei)星木衛(wei)二(er)和木衛(wei)三也可(ke)能(neng)因為類似原(yuan)因而擁有地下海(hai)洋(yang)。
木(mu)(mu)衛(wei)四(si)是木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)第二(er)大衛(wei)星(xing)，直徑4800公里(li)。1998年，伽利略號探測器發回的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)顯示，木(mu)(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)磁場隨著木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)轉動(dong)而(er)波動(dong)不定。對這(zhe)種(zhong)情況的(de)(de)(de)最可(ke)能解釋是木(mu)(mu)衛(wei)四(si)地表下有一個(ge)含(han)(han)鹽的(de)(de)(de)大海洋。含(han)(han)鹽的(de)(de)(de)水能導電，引起木(mu)(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)磁場和(he)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)磁場相互作用(yong)而(er)產(chan)生這(zhe)種(zhong)波動(dong)。西班牙科學家(jia)的(de)(de)(de)新成果為上述(shu)猜想提(ti)供了(le)進(jin)一步支持(chi)。
人們通常(chang)認為，有(you)水的地方就(jiu)有(you)可能存(cun)在生命。但是科學家說，木衛(wei)四(si)內(nei)部的海洋深處充滿了密(mi)集的冰(bing)塊和(he)巖石。這些冰(bing)塊和(he)巖石阻止了熱(re)能的流(liu)動，使(shi)木衛(wei)四(si)上存(cun)在生命的可能性(xing)非(fei)常(chang)渺茫.
基于如(ru)上的考慮(lv)和(he)其他科(ke)學觀測(ce)，木衛(wei)二被認為是伽利略衛(wei)星中最(zui)可能存(cun)在生命的天體(ti)。
2003年，美國航空(kong)航天局針(zhen)對人類未來對外(wai)太陽系(xi)的探(tan)索(suo)進行(xing)一項被稱為(wei)“人類外(wai)行(xing)星探(tan)索(suo)”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的概(gai)念型研究。在(zai)詳(xiang)細審議中將目標定位木衛四。科學家們(men)認為(wei)有可能(neng)在(zai)木衛四表面建立一個基地，從(cong)而(er)為(wei)太陽系(xi)更深空(kong)間的探(tan)索(suo)提供燃料支持(chi)。
在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)上(shang)建立基地的(de)好處在(zai)于它的(de)較低輻射（木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)離(li)(li)木(mu)星較遠）和地質上(shang)的(de)穩(wen)定性。同(tong)時它還能(neng)為(wei)進(jin)一步(bu)探索木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二提供便利支(zhi)持，也是(shi)在(zai)木(mu)星系中設置前(qian)往更遠的(de)外(wai)太陽系空間飛船(chuan)的(de)維修站的(de)理想地點——在(zai)離(li)(li)開木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)之后，飛船(chuan)可以通(tong)過近(jin)距離(li)(li)飛掠(lve)木(mu)星獲得(de)重(zhong)力(li)助(zhu)推。
巧笑倩兮 
