木(mu)(mu)衛四(si)又稱為(wei)卡里斯托（Callisto、英語發音：/k??l?sto?/、希臘(la)文：Καλλιστ?）是(shi)圍繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)的(de)(de)一顆衛星(xing)(xing)(xing)，由伽利略(lve)·伽利萊(lai)在(zai)(zai)1610年首次(ci)發現。木(mu)(mu)衛四(si)是(shi)太陽系第(di)三大衛星(xing)(xing)(xing)，也(ye)是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)第(di)二大衛星(xing)(xing)(xing)，僅次(ci)于(yu)木(mu)(mu)衛三。木(mu)(mu)衛四(si)的(de)(de)直徑(jing)為(wei)水星(xing)(xing)(xing)直徑(jing)的(de)(de)99%，但是(shi)質量(liang)只有它(ta)的(de)(de)三分之一。該衛星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)軌道在(zai)(zai)四(si)顆伽利略(lve)衛星(xing)(xing)(xing)中距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)最遠(yuan)，約(yue)為(wei)188萬千米。木(mu)(mu)衛四(si)并不像內(nei)層(ceng)的(de)(de)三顆伽利略(lve)衛星(xing)(xing)(xing)（木(mu)(mu)衛一、木(mu)(mu)衛二和木(mu)(mu)衛三）那般處于(yu)軌道共振狀態，所(suo)以并不存在(zai)(zai)明顯的(de)(de)潮(chao)汐熱效應。木(mu)(mu)衛四(si)屬于(yu)同(tong)步自轉(zhuan)衛星(xing)(xing)(xing)，永遠(yuan)以同(tong)一個(ge)面朝向木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛四(si)由于(yu)公轉(zhuan)軌道較遠(yuan)，表面受(shou)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)影響小(xiao)于(yu)內(nei)層(ceng)的(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)。
木衛四由近乎等(deng)量的巖石和水(shui)所(suo)構成(cheng)，平均密度約(yue)為(wei)1.83克/厘(li)米(mi)。天文學家通過光譜測定得知(zhi)木衛四表面物質包括冰、二氧化碳、硅酸(suan)鹽和各種有(you)(you)機物。伽利略號(hao)的探測結果顯示(shi)木衛四內部可(ke)能存在一個較小(xiao)的硅酸(suan)鹽內核(he)，同時在其表面下100千米(mi)處可(ke)能有(you)(you)一個液態水(shui)構成(cheng)的地下海洋存在。
由于木衛四上可能有(you)海(hai)洋(yang)存在，所以該衛星上也可能有(you)生物生存，不過概率要小(xiao)于鄰近(jin)的(de)另一(yi)顆(ke)衛星木衛二(er)。多艘(sou)空間(jian)探(tan)測器都曾(ceng)對該衛星進(jin)行過探(tan)測，包括先驅者10號、先驅者11號、伽利略號木星探(tan)測器和卡(ka)西尼號。長久以來，人們都認為木衛四是設置進(jin)一(yi)步探(tan)索木星系統基地(di)的(de)最佳地(di)點。
木衛四表(biao)面曾經遭受過猛烈撞擊(ji)(ji)，其(qi)地(di)(di)質年(nian)齡十分古(gu)老。由于木衛四上沒有任(ren)何板塊運動、地(di)(di)震或火山噴發(fa)等地(di)(di)質活動存在的(de)(de)證據，故天(tian)(tian)文學家(jia)認為其(qi)地(di)(di)質特征主要是(shi)隕石撞擊(ji)(ji)所造成的(de)(de)。木衛四主要的(de)(de)地(di)(di)質特征包(bao)括(kuo)(kuo)多環(huan)結構(gou)、各種(zhong)形態的(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑(keng)、撞擊(ji)(ji)坑(keng)鏈、懸(xuan)崖、山脊與沉積地(di)(di)形。在天(tian)(tian)文學家(jia)仔細考察后，發(fa)現該(gai)衛星表(biao)面地(di)(di)形多變，包(bao)括(kuo)(kuo)位于抬升地(di)(di)形頂部(bu)、面積較(jiao)小且明亮的(de)(de)冰體沉積物及環(huan)繞其(qi)四周、邊(bian)緣較(jiao)平緩的(de)(de)地(di)(di)區（由較(jiao)黑暗的(de)(de)物質來(lai)構(gou)成）。天(tian)(tian)文學家(jia)認為這(zhe)種(zhong)地(di)(di)形是(shi)小型地(di)(di)質構(gou)造升華所導致的(de)(de)，小型撞擊(ji)(ji)坑(keng)普遍消失，許多疙(ge)瘩地(di)(di)形是(shi)遺留下(xia)來(lai)的(de)(de)痕跡，該(gai)地(di)(di)形的(de)(de)確切(qie)年(nian)齡還未確定。
木(mu)(mu)(mu)衛四(si)(si)上存在(zai)一層(ceng)非(fei)常(chang)稀薄的(de)(de)大(da)氣(qi)，主要(yao)由二氧(yang)化碳(tan)構成，成分可能還包括(kuo)氧(yang)氣(qi)，此外木(mu)(mu)(mu)衛四(si)(si)還有(you)一個(ge)活動劇(ju)烈的(de)(de)電離層(ceng)。科(ke)學(xue)家(jia)們認為(wei)木(mu)(mu)(mu)衛四(si)(si)是因木(mu)(mu)(mu)星(xing)四(si)(si)周氣(qi)體和塵(chen)埃圓盤(pan)的(de)(de)吸積作用而緩慢形(xing)成的(de)(de)。由于木(mu)(mu)(mu)衛四(si)(si)形(xing)成過程緩慢且(qie)缺乏潮汐熱效應，所以內部(bu)結(jie)構并(bing)未經歷快速的(de)(de)分化。木(mu)(mu)(mu)衛四(si)(si)內部(bu)的(de)(de)熱對流在(zai)形(xing)成后(hou)不(bu)久(jiu)就(jiu)已經開(kai)始，這種(zhong)對流導致內部(bu)結(jie)構的(de)(de)部(bu)分分化，位于地(di)表100至150千(qian)米(mi)深處(chu)的(de)(de)地(di)下(xia)海洋(yang)與一個(ge)個(ge)比較小的(de)(de)巖質內核可能因此形(xing)成。
意(yi)大(da)(da)利(li)天(tian)(tian)文學家伽(jia)利(li)略在(zai)1610年1月(yue)發(fa)現了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)和(he)其他三顆木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)（木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三）。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)的名稱(cheng)來自希臘神話中宙斯(si)的愛(ai)人之(zhi)一卡里斯(si)托(tuo)，她是一位與(yu)月(yue)亮女(nv)神阿爾忒彌斯(si)關系密切(qie)的寧(ning)芙（有時也被(bei)認(ren)為是呂卡翁的女(nv)兒）。西門(men)·馬里烏斯(si)在(zai)該星(xing)(xing)被(bei)發(fa)現后不(bu)久提出(chu)該名稱(cheng)，馬里烏斯(si)則認(ren)為這(zhe)是約翰內斯(si)·開普勒的建議。然(ran)而天(tian)(tian)文學家在(zai)很長(chang)時間內都不(bu)歡迎這(zhe)個名稱(cheng)，直到20世紀中期才廣(guang)泛(fan)采用。很多早期的天(tian)(tian)文學文獻中均以羅馬數字來稱(cheng)呼這(zhe)顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)（該體系由伽(jia)利(li)略所提出(chu)），即稱(cheng)為木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)（Jupiter IV）或“朱(zhu)庇(bi)特的第四(si)(si)顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木衛四(si)上一個撞(zhuang)擊(ji)坑平(ping)(ping)原的(de)(de)近紅外光譜圖(tu)。木衛四(si)的(de)(de)平(ping)(ping)均密度為(wei)1.83g/cm3,，表明它是(shi)由近乎(hu)等量的(de)(de)巖石(shi)和冰體水構成的(de)(de)，此外可(ke)能還存在某些不(bu)穩定的(de)(de)冰體，如氨的(de)(de)冰體。冰體的(de)(de)比重介于(yu)49-55%之間。木衛四(si)巖石(shi)的(de)(de)確切構成還不(bu)為(wei)人知，但是(shi)很可(ke)能接近于(yu)L型或LL型普通(tong)球(qiu)粒隕石(shi)，這兩類隕石(shi)較之H球(qiu)粒隕石(shi)，所含的(de)(de)全鐵(tie)和金屬鐵(tie)較少，而鐵(tie)氧化(hua)物較多。在木衛四(si)上，以(yi)質量計，鐵(tie)和硅(gui)的(de)(de)豐度比為(wei)1.05-1.27，而在太陽中(zhong)，則為(wei)1.8。
木衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)是(shi)不對(dui)稱的(de)(de)(de)：其(qi)同(tong)軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)(fang)向的(de)(de)(de)一(yi)(yi)面(mian)要暗于逆軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)(fang)向的(de)(de)(de)一(yi)(yi)面(mian)，這與(yu)其(qi)他伽(jia)利略衛(wei)星的(de)(de)(de)情況正好相反。此外，其(qi)逆軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)(fang)向一(yi)(yi)面(mian)似乎富含(han)(han)二氧化碳，而其(qi)同(tong)軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)(fang)向一(yi)(yi)面(mian)則含(han)(han)有較(jiao)多的(de)(de)(de)二氧化硫。木衛(wei)四(si)上(shang)許多較(jiao)年輕(qing)的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊坑都含(han)(han)有較(jiao)豐富的(de)(de)(de)二氧化碳。總的(de)(de)(de)來說，木衛(wei)四(si)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物質(zhi)構(gou)成(cheng)，特別是(shi)暗區的(de)(de)(de)物質(zhi)構(gou)成(cheng)，十分接近于D型小行星，后者的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)由碳基物質(zhi)構(gou)成(cheng)。
木(mu)衛(wei)四表面(mian)的(de)(de)(de)(de)反照率(lv)為0.2。人們推測其表面(mian)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)與其整(zheng)體的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)大致相同。利用近紅外光(guang)(guang)譜(pu)(pu)學(xue)，科學(xue)家們在(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)(he)3.0微米波長段發現了強烈的(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)體水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)吸附帶。冰(bing)(bing)體在(zai)木(mu)衛(wei)四表面(mian)普(pu)遍存(cun)在(zai)，比重在(zai)25-50%之間。對伽(jia)利略號(hao)和(he)(he)地基(ji)觀測站拍攝的(de)(de)(de)(de)高(gao)分辨率(lv)近紅外光(guang)(guang)譜(pu)(pu)和(he)(he)紫(zi)外線(xian)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)照片進行分析后，科學(xue)家們發現了多(duo)種(zhong)非(fei)水(shui)(shui)(shui)溶性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)，如含鎂和(he)(he)含鐵的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)合硅酸(suan)鹽、二(er)氧化(hua)碳、二(er)氧化(hua)硫，可能還包括氨和(he)(he)多(duo)種(zhong)有機化(hua)合物(wu)(wu)。[光(guang)(guang)譜(pu)(pu)分析的(de)(de)(de)(de)數據表明(ming)即使在(zai)很(hen)小的(de)(de)(de)(de)區域(yu)內，該星體表面(mian)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)也(ye)極度混(hun)雜。由(you)冰(bing)(bing)體構(gou)(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)小面(mian)積、明(ming)亮斑塊(kuai)與由(you)巖(yan)石、冰(bing)(bing)體混(hun)合物(wu)(wu)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)斑塊(kuai)相混(hun)雜，而廣大的(de)(de)(de)(de)暗區則由(you)非(fei)冰(bing)(bing)物(wu)(wu)質(zhi)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)。
木衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)內部結構圖。木衛(wei)(wei)四遭受過猛烈(lie)轟擊的(de)(de)(de)(de)表(biao)面之(zhi)下(xia)是一層厚(hou)度在80-150公(gong)里(li)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)、堅硬的(de)(de)(de)(de)冰(bing)質(zhi)巖(yan)石圈。對包(bao)圍著(zhu)木星(xing)及其衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)磁場進行的(de)(de)(de)(de)研究表(biao)明在木衛(wei)(wei)四地殼之(zhi)下(xia)50-200公(gong)里(li)深處存(cun)在著(zhu)一個(ge)咸水(shui)海(hai)洋(yang)：科學家們(men)發現置于木星(xing)多變的(de)(de)(de)(de)磁場中的(de)(de)(de)(de)木衛(wei)(wei)四就像個(ge)理(li)想的(de)(de)(de)(de)導電球體，即磁場無法(fa)穿透到(dao)達該衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)內核，這意味(wei)著(zhu)在該星(xing)體中存(cun)在著(zhu)一層厚(hou)度至少(shao)達到(dao)10公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)高電導率液體。該海(hai)洋(yang)中可能(neng)還含有少(shao)量的(de)(de)(de)(de)氨或其他防(fang)凍(dong)物質(zhi)，比重達到(dao)了5%，從而阻止了海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)冰(bing)凍(dong)。在這種情況(kuang)下(xia)，海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度將(jiang)達到(dao)250-300公(gong)里(li)。如果不存(cun)在海(hai)洋(yang)，那么其冰(bing)質(zhi)巖(yan)石圈將(jiang)會(hui)更厚(hou)，可能(neng)厚(hou)達300公(gong)里(li)。
巖(yan)石(shi)圈和(he)假定(ding)的(de)海洋之(zhi)下的(de)星體(ti)內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)可(ke)能既不是質地均勻的(de)整體(ti)也(ye)不是完全的(de)分化型。伽利略號的(de)探測數(shu)據（特別(bie)是在(zai)近(jin)距離飛掠中測定(ding)的(de)無量(liang)綱轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)——其數(shu)值(zhi)為0.3549 ± 0.0042）表明其內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)由(you)被壓縮的(de)巖(yan)石(shi)和(he)冰體(ti)構(gou)成(cheng)，且(qie)由(you)于(yu)構(gou)成(cheng)成(cheng)分的(de)部(bu)分沉(chen)積，隨(sui)著深(shen)度的(de)增加，巖(yan)石(shi)的(de)比重也(ye)逐漸加大。也(ye)就(jiu)是說木衛四的(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)結構(gou)只是部(bu)分分層。在(zai)該(gai)密(mi)度和(he)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)下，星體(ti)的(de)中心可(ke)能存在(zai)著一(yi)顆小型硅酸鹽內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)。這(zhe)類內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)的(de)半徑不可(ke)能超過600公(gong)里，而其密(mi)度可(ke)能介于(yu)3.1-3.g/cm3之(zhi)間。
木衛四表面的(de)地(di)質年齡十分古老，它同時也是(shi)太(tai)陽系中(zhong)遭受過最猛烈轟擊的(de)天體(ti)之(zhi)一，[31]其撞擊坑密度已經接(jie)近于(yu)飽和：任何新的(de)撞擊坑均可能覆蓋(gai)于(yu)舊(jiu)的(de)撞擊坑之(zhi)上。木衛四上的(de)大(da)型地(di)質構(gou)(gou)造相(xiang)對簡(jian)單：這里沒(mei)有大(da)型的(de)山脈、火山或其他內源性構(gou)(gou)造特征。撞擊坑和多(duo)環結構(gou)(gou)，以(yi)及裂縫、懸崖和沉積地(di)形是(shi)該星體(ti)表面發現的(de)為數不多(duo)的(de)幾種大(da)型地(di)質構(gou)(gou)造。
木(mu)(mu)衛(wei)四表(biao)面(mian)(mian)能(neng)(neng)夠(gou)被(bei)分成(cheng)(cheng)(cheng)數(shu)種(zhong)(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)單元(yuan)：撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、較(jiao)(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)以及由多環機構(gou)和撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑組成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)多類地(di)(di)(di)形(xing)(xing)單元(yuan)。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆(fu)蓋(gai)(gai)了木(mu)(mu)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)大部(bu)分表(biao)面(mian)(mian)，是(shi)古(gu)老巖石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)(de)典型代表(biao)，其(qi)構(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)物質(zhi)為(wei)冰體和巖石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)物。較(jiao)(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中(zhong)(zhong)存在(zai)著(zhu)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑、被(bei)稱為(wei)變余結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)古(gu)老撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑的(de)(de)(de)(de)(de)殘跡(ji)和多環結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央部(bu)分，科學家們猜測這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)由冰質(zhi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑沉積而成(cheng)(cheng)(cheng)。明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆(fu)蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu)較(jiao)(jiao)小(xiao)，常出現于(yu)沃(wo)爾(er)哈拉撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑和阿斯嘉(jia)德撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑的(de)(de)(de)(de)(de)山脊(ji)和槽溝地(di)(di)(di)帶(dai)(dai)中(zhong)(zhong)，撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)孤立斑點地(di)(di)(di)帶(dai)(dai)也屬于(yu)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)最初被(bei)認為(wei)與(yu)內源性地(di)(di)(di)質(zhi)活動有(you)關(guan)，但是(shi)伽(jia)利(li)略(lve)號(hao)傳回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)分辨率(lv)照(zhao)片(pian)顯(xian)示(shi)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)與(yu)斷裂、瘤(liu)狀(zhuang)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)有(you)關(guan)，并沒有(you)出現任何星體表(biao)面(mian)(mian)被(bei)多次覆(fu)蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)跡(ji)象。伽(jia)利(li)略(lve)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)照(zhao)片(pian)亦顯(xian)示(shi)木(mu)(mu)衛(wei)四上小(xiao)塊的(de)(de)(de)(de)(de)陰暗平(ping)(ping)(ping)(ping)坦區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋(gai)(gai)面(mian)(mian)積小(xiao)于(yu)1萬(wan)平(ping)(ping)(ping)(ping)方公里，并被(bei)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)所環繞。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)可能(neng)(neng)是(shi)冰火(huo)山沉積地(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)(zhe)些比(bi)較(jiao)(jiao)明(ming)(ming)亮(liang)(liang)或平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年齡都比(bi)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)稍小(xiao)。
木(mu)衛(wei)四上的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)從100米——這(zhe)是(shi)探測照片(pian)的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)分(fen)辨率——到100多(duo)(duo)公(gong)(gong)里(li)不等(deng)，而(er)多(duo)(duo)環(huan)結(jie)構(gou)則(ze)不算在列。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)小于5公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)較小撞擊(ji)坑(keng)(keng)擁(yong)有簡單的(de)(de)(de)(de)碗型(xing)結(jie)構(gou)或平底(di)結(jie)構(gou)。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)在5-40公(gong)(gong)里(li)間(jian)的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)則(ze)擁(yong)有中央山峰。直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)在25-100公(gong)(gong)里(li)間(jian)的(de)(de)(de)(de)很(hen)(hen)多(duo)(duo)撞擊(ji)坑(keng)(keng)，如(ru)庭德爾(er)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(Tindr crater)，其中央山峰為塌(ta)陷地(di)形所取代。而(er)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)大(da)(da)于60公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型(xing)撞擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)中央則(ze)可能存在著拱形結(jie)構(gou)，這(zhe)可能是(shi)撞擊(ji)事件發生(sheng)之后(hou)的(de)(de)(de)(de)構(gou)造抬(tai)升(sheng)作用造成的(de)(de)(de)(de)。而(er)少數(shu)明亮且直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)大(da)(da)于100公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)則(ze)擁(yong)有與眾不同(tong)的(de)(de)(de)(de)拱形結(jie)構(gou)。這(zhe)些(xie)撞擊(ji)坑(keng)(keng)較之月球上的(de)(de)(de)(de)同(tong)類(lei)結(jie)構(gou)都很(hen)(hen)淺，可能是(shi)向多(duo)(duo)環(huan)機構(gou)轉變的(de)(de)(de)(de)過(guo)渡地(di)形。
木衛(wei)四上最(zui)大(da)(da)的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)地形是(shi)多(duo)環(huan)盆地。其(qi)中(zhong)有兩個規模巨大(da)(da)，而沃(wo)爾(er)哈(ha)拉撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑則(ze)(ze)是(shi)其(qi)中(zhong)其(qi)中(zhong)最(zui)大(da)(da)的(de)，其(qi)明亮的(de)中(zhong)央地帶直(zhi)徑(jing)達到了(le)(le)600公里，而環(huan)狀結(jie)構則(ze)(ze)繼續(xu)向外延展了(le)(le)1800公里。第二大(da)(da)的(de)多(duo)環(huan)結(jie)構是(shi)阿斯嘉德撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑，直(zhi)徑(jing)大(da)(da)約為1600公里。多(duo)環(huan)結(jie)構產生的(de)原因可能(neng)是(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)事件發生之后(hou)(hou)處在柔軟(ruan)或流動物質——如海洋之上的(de)巖石(shi)圈(quan)產生的(de)同(tong)心環(huan)狀的(de)斷(duan)裂。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑鏈則(ze)(ze)是(shi)一長串鏈狀、呈直(zhi)線分布(bu)于(yu)星(xing)體表面的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑，它們(men)可能(neng)是(shi)木衛(wei)四被過于(yu)接(jie)近木星(xing)而受到引力潮汐(xi)作(zuo)用解(jie)體的(de)天體撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)之后(hou)(hou)形成(cheng)的(de)，也(ye)可能(neng)是(shi)遭受小角度撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)產生的(de)。前一種情(qing)況得到了(le)(le)蘇梅克-列維(wei)9號彗星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)事件的(de)印證。
沃爾(er)哈拉(la)多環(huan)結構(gou)正如前文所提(ti)及的(de)(de)(de)，木衛四(si)(si)上(shang)還存在著由純冰體(ti)構(gou)成的(de)(de)(de)、反照率高達(da)0.8的(de)(de)(de)斑塊(kuai)地(di)形(xing)，其四(si)(si)周為(wei)較(jiao)暗(an)(an)的(de)(de)(de)物(wu)質所環(huan)繞。伽利略(lve)號的(de)(de)(de)高分辨率照片顯示這(zhe)些較(jiao)明亮的(de)(de)(de)斑塊(kuai)主要位于(yu)抬升地(di)形(xing)上(shang)：如撞(zhuang)擊坑(keng)坑(keng)緣(yuan)、懸崖、山脊和瘤狀地(di)形(xing)。這(zhe)種斑塊(kuai)可能是一層薄(bo)薄(bo)的(de)(de)(de)霜(shuang)體(ti)沉積。較(jiao)暗(an)(an)的(de)(de)(de)物(wu)質通常位于(yu)四(si)(si)周地(di)勢較(jiao)低(di)且較(jiao)平坦的(de)(de)(de)地(di)帶，如撞(zhuang)擊坑(keng)坑(keng)底(di)和撞(zhuang)擊坑(keng)之間的(de)(de)(de)低(di)洼地(di)帶，它(ta)們將原本的(de)(de)(de)霜(shuang)體(ti)沉積物(wu)覆蓋住，故而該(gai)地(di)區顯得較(jiao)暗(an)(an)，形(xing)成了直徑達(da)5公里以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)暗(an)(an)斑。
在幾(ji)公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)級別上(shang)(shang)，較之(zhi)其(qi)他伽利略衛(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)，木(mu)衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)地形現出了更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)(tui)化(hua)特征。例如相比較與其(qi)他衛(wei)(wei)星，如木(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)暗(an)區，木(mu)衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)即(ji)缺乏(fa)直徑小于1公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊坑，取而代之(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)無處不(bu)在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小型瘤狀地形和(he)陷坑。瘤狀地形被(bei)認為是(shi)撞(zhuang)擊坑經(jing)(jing)歷了迄今(jin)為止還不(bu)為人知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)(tui)化(hua)過程而形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)坑緣殘跡，這(zhe)種(zhong)(zhong)退(tui)(tui)化(hua)很可能是(shi)冰(bing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緩慢升(sheng)華造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)——當木(mu)衛(wei)(wei)四運行(xing)至(zhi)日下(xia)點(dian)時，其(qi)向(xiang)陽面(mian)溫(wen)度會達到165K以上(shang)(shang)，此時冰(bing)體(ti)即(ji)會出現升(sheng)華現象：基巖引起其(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)臟冰(bing)分解，從而使得其(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水(shui)和(he)其(qi)他易揮發(fa)物(wu)質升(sheng)華。而殘骸中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非冰(bing)質殘余物(wu)則發(fa)生崩(beng)塌，從撞(zhuang)擊坑坑緣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)坡上(shang)(shang)下(xia)落。這(zhe)種(zhong)(zhong)崩(beng)塌經(jing)(jing)常在撞(zhuang)擊坑附近和(he)撞(zhuang)擊坑內部(bu)出現，被(bei)稱為“周(zhou)邊碎(sui)片”(debris aprons)。哈(ha)爾撞(zhuang)擊坑及(ji)其(qi)中央(yang)拱形結構。
此外，有些(xie)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)坑(keng)緣被一些(xie)蜿蜒的(de)(de)、類(lei)似(si)峽(xia)谷(gu)(gu)的(de)(de)切口（它們被稱為(wei)溝壑）所(suo)切割(ge)，這些(xie)溝壑看起來(lai)有點像(xiang)火星表(biao)面(mian)的(de)(de)峽(xia)谷(gu)(gu)。在(zai)冰體升華(hua)假說中，位于(yu)低洼地帶(dai)的(de)(de)暗色物(wu)(wu)質(zhi)被解(jie)釋為(wei)主要(yao)由來(lai)自退化的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)坑(keng)緣的(de)(de)非(fei)冰質(zhi)物(wu)(wu)質(zhi)組成的(de)(de)覆蓋層，它覆蓋了木衛(wei)四(si)表(biao)面(mian)大部分的(de)(de)冰體基巖。
塌陷地形和瘤狀地形通(tong)過各(ge)地質(zhi)單(dan)元所(suo)覆蓋的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)密(mi)度(du)，人們可以推斷出它們的(de)(de)(de)相(xiang)對年(nian)(nian)齡(ling)(ling)：撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)分(fen)布(bu)密(mi)度(du)越大，該地質(zhi)單(dan)元相(xiang)對年(nian)(nian)齡(ling)(ling)越大。但是(shi)它們的(de)(de)(de)絕對年(nian)(nian)齡(ling)(ling)卻還無法確(que)定(ding)，不(bu)過根(gen)據理論預測，撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平原的(de)(de)(de)地質(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)(ling)被(bei)認為長達(da)45億(yi)年(nian)(nian)，幾乎可以追溯到太陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)形成(cheng)時期。多環(huan)結構和撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)地質(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)(ling)則取決于其所(suo)在區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)密(mi)度(du)，由此得出的(de)(de)(de)估(gu)計年(nian)(nian)齡(ling)(ling)從10億(yi)年(nian)(nian)到40億(yi)年(nian)(nian)不(bu)等。
木衛(wei)四周圍的感應(ying)磁場木衛(wei)四擁有(you)一層(ceng)非常稀薄(bo)的大(da)氣，主要由二氧(yang)化碳構成(cheng)。伽利(li)略號上的近紅(hong)外測繪分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘查到(dao)(dao)該大(da)氣層(ceng)的吸收特(te)征，從而證實了它的存在。據(ju)估(gu)計其表(biao)(biao)面壓力為7.5 × 10?12巴，粒子密度為4 × 10? cm?3。這層(ceng)大(da)氣是如(ru)此(ci)稀薄(bo)，僅僅需要四天，組成(cheng)它的物(wu)質(zhi)就會逃(tao)逸殆盡，所以該大(da)氣一定源源不斷的得到(dao)(dao)了補(bu)充(chong)，補(bu)充(chong)來源可能是從該星體(ti)(ti)冰(bing)質(zhi)地(di)殼中升華出的干冰(bing)，這也與(yu)該星體(ti)(ti)表(biao)(biao)面明亮地(di)區瘤狀地(di)形的冰(bing)體(ti)(ti)升華形成(cheng)假(jia)說相契(qi)合(he)。
木衛(wei)四的電(dian)離(li)層(ceng)則是(shi)在(zai)伽利略號的數(shu)次飛掠(lve)中(zhong)(zhong)被首次發現，其高電(dian)子密度為7-17 × 10? cm?3，這種(zhong)密度與(yu)大氣中(zhong)(zhong)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳的光致(zhi)電(dian)離(li)作用的效(xiao)果不相符(fu)合(he)。所以有(you)人預(yu)測木衛(wei)四大氣層(ceng)的組要成分應(ying)該(gai)是(shi)氧(yang)(yang)氣（含(han)量為二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳的10倍到(dao)100倍），但(dan)是(shi)尚未(wei)在(zai)該(gai)大氣中(zhong)(zhong)探測到(dao)氧(yang)(yang)氣的存在(zai)。
木(mu)(mu)衛四(si)（左(zuo)下(xia)角）、木(mu)(mu)星(xing)和(he)木(mu)(mu)衛二（位于(yu)木(mu)(mu)星(xing)大(da)紅斑的(de)左(zuo)下(xia)方(fang)）。木(mu)(mu)衛四(si)是距離木(mu)(mu)星(xing)最遠的(de)伽利略(lve)衛星(xing)，其(qi)軌道距離木(mu)(mu)星(xing)約(yue)188萬公(gong)里(是木(mu)(mu)星(xing)半(ban)徑——7萬1398公(gong)里——的(de)26.3倍)，比之距離木(mu)(mu)星(xing)次(ci)近的(de)木(mu)(mu)衛三的(de)軌道半(ban)徑——107萬公(gong)里——遠得多。由于(yu)軌道半(ban)徑較(jiao)大(da)，故(gu)其(qi)并不處(chu)于(yu)軌道共振狀態(tai)(tai)，可能(neng)永遠也不會處(chu)于(yu)這種狀態(tai)(tai)。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)不參與(yu)軌道共振，這意味著它永遠都不會產生明顯的(de)(de)潮(chao)汐熱(re)效(xiao)(xiao)應，而潮(chao)汐熱(re)效(xiao)(xiao)應是星(xing)體內部結構分化和發(fa)育的(de)(de)重要動力(li)。由于(yu)距離木(mu)(mu)(mu)星(xing)較(jiao)遠，所以其表面(mian)來自木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁場的(de)(de)帶電粒(li)(li)子(zi)流較(jiao)弱(ruo)——比(bi)之(zhi)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二表面(mian)的(de)(de)帶電粒(li)(li)子(zi)流弱(ruo)了300倍。所以較(jiao)之(zhi)其他幾顆伽利略衛(wei)星(xing)，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)表面(mian)的(de)(de)帶電粒(li)(li)子(zi)光滲效(xiao)(xiao)應較(jiao)弱(ruo)。
和大部分(fen)的(de)(de)衛星(xing)一(yi)樣，木衛四(si)是一(yi)顆(ke)同(tong)步自轉衛星(xing)，即木衛四(si)的(de)(de)自轉周(zhou)期(qi)等同(tong)于(yu)其公轉周(zhou)期(qi)，約為(wei)16.7個(ge)地球(qiu)日。其軌道(dao)(dao)離(li)心(xin)(xin)率很(hen)小，軌道(dao)(dao)傾角也很(hen)小，接(jie)近(jin)于(yu)木星(xing)赤道(dao)(dao)，同(tong)時在(zai)數百年的(de)(de)周(zhou)期(qi)里(li)，軌道(dao)(dao)的(de)(de)離(li)心(xin)(xin)率和傾角還(huan)會以周(zhou)期(qi)函數的(de)(de)形式(shi)受到太陽和木星(xing)引力攝動的(de)(de)影(ying)響。變(bian)化(hua)范圍分(fen)別為(wei)0.0072-0.0076和0.20-0.60°。這種軌道(dao)(dao)的(de)(de)變(bian)化(hua)使得其轉軸傾角在(zai)0.4-1.6°之間變(bian)化(hua)。
木衛四(si)內(nei)部(bu)結構(gou)的(de)部(bu)分分層（該結論由無量綱轉(zhuan)動慣量數(shu)值(zhi)推斷而(er)出）表明該星體(ti)從(cong)(cong)未被充分加熱以(yi)使其冰(bing)質(zhi)部(bu)分融(rong)解。因此，其最可(ke)能的(de)形(xing)成(cheng)模型是低密度(du)的(de)木星次星云中的(de)緩慢吸積過程(cheng)(cheng)。這個持續時(shi)間(jian)甚久的(de)吸積過程(cheng)(cheng)使得星體(ti)最終冷卻，而(er)無法保持在(zai)吸積過程(cheng)(cheng)、放(fang)射(she)性元(yuan)素衰變過程(cheng)(cheng)和星體(ti)收縮過程(cheng)(cheng)積聚的(de)熱量，從(cong)(cong)而(er)阻斷了冰(bing)體(ti)融(rong)化和快速分化過程(cheng)(cheng)。其形(xing)成(cheng)階段所(suo)耗時(shi)間(jian)大約在(zai)10萬年(nian)到1000萬年(nian)之間(jian)。
瘤(liu)狀地(di)形而(er)之(zhi)后(hou)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)一步演化(hua)(hua)(hua)則取決于(yu)(yu)放射性(xing)衰(shuai)變的(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)(re)機制和靠近(jin)星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)面熱(re)(re)傳導的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機制之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)競賽，以(yi)(yi)及星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)(nei)部(bu)到底是(shi)(shi)處(chu)于(yu)(yu)固(gu)(gu)態(tai)(tai)還是(shi)(shi)亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)狀態(tai)(tai)。冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)運(yun)動狀況(kuang)是(shi)(shi)所有冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)衛(wei)(wei)星(xing)模型中(zhong)(zhong)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)不確定性(xing)因素。基于(yu)(yu)溫度(du)(du)對(dui)(dui)(dui)(dui)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，當溫度(du)(du)接近(jin)于(yu)(yu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)熔點時，就(jiu)會出現亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)。在(zai)亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)中(zhong)(zhong)，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動速度(du)(du)十(shi)(shi)分(fen)(fen)緩(huan)(huan)慢，大約為(wei)1厘米/年(nian)，但(dan)是(shi)(shi)從長期(qi)來看，亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)事(shi)實上是(shi)(shi)非常有效的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機制。在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)寒冷(leng)而(er)堅硬(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)層(ceng)——被稱為(wei)“密封蓋”（stagnant lid）——中(zhong)(zhong)，熱(re)(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)傳導并沒(mei)有以(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)形式(shi)進(jin)(jin)行；而(er)在(zai)該(gai)層(ceng)之(zhi)下的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)，熱(re)(re)量則是(shi)(shi)以(yi)(yi)亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)形式(shi)進(jin)(jin)行傳導。對(dui)(dui)(dui)(dui)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)來說(shuo)，外部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)傳導層(ceng)即是(shi)(shi)厚度(du)(du)約為(wei)100公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)而(er)堅硬(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)解釋了(le)為(wei)何木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)表(biao)面沒(mei)有任(ren)何內(nei)(nei)源(yuan)性(xing)構造活動的(de)(de)(de)(de)(de)跡象(xiang)。而(er)在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)內(nei)(nei)部(bu)，熱(re)(re)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)可能是(shi)(shi)分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)，因為(wei)在(zai)高壓之(zhi)下，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)水會出現多種晶相，從星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)第一態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)到星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)第七(qi)態(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)。在(zai)早期(qi)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)內(nei)(nei)部(bu)亞(ya)固(gu)(gu)態(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)機制的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)作(zuo)阻止了(le)冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)大面積(ji)融化(hua)(hua)(hua)，而(er)后(hou)者則會導致(zhi)星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)，從而(er)形成一個大型的(de)(de)(de)(de)(de)巖石內(nei)(nei)核和冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)質地(di)幔。同(tong)時也由于(yu)(yu)對(dui)(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，冰(bing)(bing)(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和巖石的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化(hua)(hua)(hua)持(chi)續了(le)數十(shi)(shi)億年(nian)之(zhi)久，至今仍在(zai)緩(huan)(huan)慢進(jin)(jin)行中(zhong)(zhong)。
現(xian)(xian)今解(jie)釋木衛(wei)四形成(cheng)的觀點(dian)考慮(lv)到(dao)了在其(qi)表面之(zhi)下可能存在著一(yi)個地(di)下海洋(yang)，其(qi)形成(cheng)與(yu)冰(bing)體(ti)的第一(yi)晶相(xiang)的熔(rong)點(dian)異常有關——其(qi)熔(rong)點(dian)隨著壓力的增大而降低(di)，當壓力達到(dao)2070巴時，熔(rong)點(dian)可低(di)至251K。在所有的木衛(wei)四現(xian)(xian)實模(mo)型(xing)中，位于100-200公里深處地(di)層的溫度都十分接近(jin)，甚至是略微超過了這個異常的熔(rong)點(dian)。而少量(liang)氨——比重(zhong)約為1-2%——的存在則能夠加(jia)大該深度液(ye)體(ti)存在的可能性，因為氨能夠進一(yi)步降低(di)冰(bing)體(ti)熔(rong)點(dian)。
盡管在很多方面(mian)(mian)木衛四(si)和(he)木衛三十(shi)分(fen)(fen)相(xiang)(xiang)似，但是前者的地質(zhi)歷史相(xiang)(xiang)對(dui)簡單(dan)(dan)。在撞擊事件和(he)其(qi)他外力(li)影響(xiang)作用之前，該星(xing)體的表(biao)面(mian)(mian)即已基本(ben)成型。與擁有(you)槽溝構(gou)造的鄰(lin)近衛星(xing)木衛三相(xiang)(xiang)比(bi)，木衛四(si)上甚少發現地質(zhi)構(gou)造活動(dong)的跡(ji)象。 這種相(xiang)(xiang)對(dui)簡單(dan)(dan)的地質(zhi)歷史對(dui)于行星(xing)科學家(jia)來說意義十(shi)分(fen)(fen)重大，他們可將該星(xing)體作為一(yi)個很好的基本(ben)參考對(dui)象，用來對(dui)比(bi)其(qi)他更加復雜的星(xing)體。
未來(lai)人類在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)上設(she)置的(de)(de)(de)基地的(de)(de)(de)藝術(shu)想(xiang)象圖(tu)[40]20世(shi)紀(ji)70年(nian)代，先驅(qu)者(zhe)10號和先驅(qu)者(zhe)11號先后(hou)接近木(mu)星(xing)，獲取了(le)少(shao)量關(guan)于木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)的(de)(de)(de)新信息。真(zhen)正的(de)(de)(de)突破來(lai)自1979-1980年(nian)間旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號和旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號的(de)(de)(de)考察。它們(men)對(dui)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)一(yi)半(ban)以(yi)上的(de)(de)(de)表面(mian)進行(xing)(xing)了(le)拍(pai)(pai)攝，圖(tu)像分(fen)辨(bian)率(lv)在(zai)(zai)1-2公里(li)(li)之間，同時還精(jing)確地測(ce)量了(le)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)的(de)(de)(de)表面(mian)溫度(du)(du)、質量和大小。第二波的(de)(de)(de)考察在(zai)(zai)1994年(nian)至(zhi)(zhi)2003年(nian)間展(zhan)開，其時伽利略號8次近距離飛(fei)掠(lve)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)，最后(hou)一(yi)次飛(fei)掠(lve)發生(sheng)在(zai)(zai)2001年(nian)，當時伽利略號位(wei)于C30軌道上，距離木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)表面(mian)僅138公里(li)(li)。伽利略號完成了(le)對(dui)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)表面(mian)的(de)(de)(de)全球(qiu)測(ce)繪，并傳(chuan)回了(le)大量分(fen)辨(bian)率(lv)達到15米的(de)(de)(de)特定地區的(de)(de)(de)照片。2000年(nian)，卡西尼(ni)號在(zai)(zai)前(qian)往土星(xing)途(tu)中對(dui)包括木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)在(zai)(zai)內的(de)(de)(de)四(si)(si)(si)顆伽利略衛(wei)星(xing)進行(xing)(xing)了(le)高精(jing)度(du)(du)紅外光譜探測(ce)。2007年(nian)2月(yue)(yue)至(zhi)(zhi)3月(yue)(yue)，新視野號探測(ce)器在(zai)(zai)前(qian)往冥王(wang)星(xing)途(tu)中經(jing)過(guo)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)，對(dui)其進行(xing)(xing)了(le)拍(pai)(pai)攝和光譜分(fen)析。
美(mei)(mei)國航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局(ju)(ju)(ju)和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)合作的(de)(de)(de)一項旨在探(tan)測(ce)木(mu)(mu)(mu)星衛(wei)星的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)——“木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)-木(mu)(mu)(mu)星計(ji)(ji)劃(hua)”將于2020年實(shi)施。2009年2月，美(mei)(mei)國航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局(ju)(ju)(ju)和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)確(que)認(ren)該(gai)計(ji)(ji)劃(hua)將優先于“土衛(wei)六-土星計(ji)(ji)劃(hua)”得以實(shi)施。但(dan)是(shi)歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)資金(jin)仍(reng)然面臨來自該(gai)局(ju)(ju)(ju)其他計(ji)(ji)劃(hua)的(de)(de)(de)競爭。“木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)-木(mu)(mu)(mu)星計(ji)(ji)劃(hua)”包(bao)括美(mei)(mei)國航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局(ju)(ju)(ju)主持(chi)(chi)的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)軌道飛行器”和歐(ou)洲空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)主持(chi)(chi)的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三軌道飛行器”，可能(neng)還包(bao)括日(ri)本宇宙航空(kong)(kong)(kong)(kong)研究開發機構主持(chi)(chi)的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星磁場探(tan)測(ce)器”。
就如同木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)一樣，也有(you)人認(ren)為在木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)表面之下的(de)(de)(de)咸水海(hai)洋中(zhong)可(ke)(ke)(ke)(ke)能存在著(zhu)外星(xing)生命(ming)。但是(shi)(shi)較(jiao)(jiao)之木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)來說(shuo)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)上(shang)的(de)(de)(de)環境顯得(de)相(xiang)(xiang)對(dui)惡劣，主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)因為：缺乏可(ke)(ke)(ke)(ke)接觸的(de)(de)(de)巖石物質(zhi)、來自星(xing)體內核的(de)(de)(de)熱通量較(jiao)(jiao)低。科學(xue)家特倫斯·約翰森這樣論述木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)和(he)(he)其(qi)他伽利略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上(shang)生命(ming)存在可(ke)(ke)(ke)(ke)能性(xing)的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)是(shi)(shi)：“構成生命(ming)的(de)(de)(de)基(ji)本材(cai)料(liao)——我們稱之為“前生命(ming)時期(qi)物質(zhi)”——在許多太陽(yang)系天體，如彗星(xing)、小行星(xing)和(he)(he)冰衛(wei)(wei)(wei)星(xing)中(zhong)含量都(dou)十分(fen)豐富(fu)。生物學(xue)家相(xiang)(xiang)信(xin)液(ye)態水和(he)(he)熱量是(shi)(shi)支撐(cheng)生命(ming)必(bi)不可(ke)(ke)(ke)(ke)少(shao)的(de)(de)(de)，所以能夠(gou)在另一個(ge)天體上(shang)發現(xian)液(ye)態水是(shi)(shi)十分(fen)令人振奮(fen)的(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)，對(dui)于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)來說(shuo)，至(zhi)少(shao)在目前階(jie)段，熱量是(shi)(shi)一個(ge)大問題(ti)(ti)，它上(shang)頭的(de)(de)(de)海(hai)洋主(zhu)要(yao)依靠(kao)放(fang)射性(xing)元(yuan)素衰變加熱，而(er)離木(mu)(mu)星(xing)相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)近(jin)的(de)(de)(de)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二則能夠(gou)依靠(kao)引力潮(chao)汐產(chan)生更(geng)多的(de)(de)(de)熱量。”
西班(ban)牙科學家在26日出版的(de)(de)(de)(de)英國(guo)《自然》雜志上為(wei)木(mu)衛(wei)四(si)內部的(de)(de)(de)(de)海洋(yang)提供了一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)解釋(shi)。其(qi)計算表明，木(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)溫度和壓力條件(jian)使得其(qi)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)冰層(ceng)傳熱性較差，阻止了內部熱能散失，保(bao)溫效(xiao)果(guo)比人們以前認(ren)為(wei)的(de)(de)(de)(de)更好。
根(gen)據計算，木(mu)衛四地表以下150公里(li)深(shen)處可能(neng)存在一(yi)個深(shen)20公里(li)的巨(ju)大(da)海洋。木(mu)星(xing)的另(ling)兩顆大(da)衛星(xing)木(mu)衛二和木(mu)衛三也可能(neng)因(yin)為類似原因(yin)而擁有地下海洋。
木衛(wei)(wei)四(si)是木星(xing)的(de)(de)第(di)二大衛(wei)(wei)星(xing)，直徑4800公里。1998年，伽利略號(hao)探測器發回的(de)(de)數據顯示，木衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)磁(ci)場隨著(zhu)木星(xing)的(de)(de)轉動(dong)而波動(dong)不定。對這種(zhong)情況的(de)(de)最可能解釋是木衛(wei)(wei)四(si)地表下有一(yi)個含鹽的(de)(de)大海(hai)洋。含鹽的(de)(de)水(shui)能導電，引起木衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)磁(ci)場和木星(xing)的(de)(de)磁(ci)場相(xiang)互作(zuo)用(yong)而產生這種(zhong)波動(dong)。西班牙科學家的(de)(de)新成果為上述猜想提供了進一(yi)步支(zhi)持(chi)。
人們通常(chang)認為(wei)，有水的(de)地(di)方(fang)就有可能(neng)存(cun)在生命(ming)。但(dan)是科學(xue)家說，木衛(wei)(wei)四內(nei)部的(de)海洋深處充滿了密(mi)集的(de)冰塊(kuai)和(he)(he)巖石。這些(xie)冰塊(kuai)和(he)(he)巖石阻(zu)止了熱能(neng)的(de)流動，使木衛(wei)(wei)四上存(cun)在生命(ming)的(de)可能(neng)性非常(chang)渺茫.
基(ji)于(yu)如上的考慮和其他科(ke)學觀(guan)測，木(mu)衛二被認(ren)為是伽利略(lve)衛星中(zhong)最可能存在生命的天體。
2003年(nian)，美國航空(kong)航天局針(zhen)對人(ren)(ren)類未來(lai)對外太陽(yang)系(xi)的探索進行一(yi)項(xiang)被稱(cheng)為(wei)“人(ren)(ren)類外行星探索”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的概念型研究。在(zai)詳(xiang)細(xi)審議中將目標定位(wei)木(mu)衛(wei)四。科學家們認(ren)為(wei)有可(ke)能在(zai)木(mu)衛(wei)四表(biao)面(mian)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)基地，從而為(wei)太陽(yang)系(xi)更深(shen)空(kong)間的探索提供燃料支持。
在木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)上建立(li)基地(di)(di)的好處在于它的較低輻射(she)（木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)離木(mu)星(xing)較遠）和地(di)(di)質上的穩(wen)定(ding)性。同時它還能為進一步探索木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二提供便利支持，也是在木(mu)星(xing)系(xi)中設置前(qian)往更遠的外太(tai)陽(yang)系(xi)空(kong)間飛船的維修站的理想地(di)(di)點——在離開(kai)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)之(zhi)后，飛船可以(yi)通過近距離飛掠(lve)木(mu)星(xing)獲得重力助(zhu)推(tui)。
巧笑倩兮 
