木(mu)衛(wei)(wei)四又稱為(wei)卡里斯托（Callisto、英語發(fa)音：/k??l?sto?/、希臘文(wen)：Καλλιστ?）是(shi)圍繞木(mu)星(xing)(xing)運轉的(de)(de)一(yi)顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，由(you)伽利(li)略·伽利(li)萊在(zai)(zai)1610年首次發(fa)現。木(mu)衛(wei)(wei)四是(shi)太陽系第三(san)大(da)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，也是(shi)木(mu)星(xing)(xing)第二大(da)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，僅(jin)次于(yu)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)。木(mu)衛(wei)(wei)四的(de)(de)直徑為(wei)水(shui)星(xing)(xing)直徑的(de)(de)99%，但是(shi)質(zhi)量只有它的(de)(de)三(san)分(fen)之一(yi)。該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)軌道在(zai)(zai)四顆伽利(li)略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)中距離木(mu)星(xing)(xing)最遠(yuan)(yuan)，約為(wei)188萬(wan)千米。木(mu)衛(wei)(wei)四并(bing)(bing)不像內層的(de)(de)三(san)顆伽利(li)略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)（木(mu)衛(wei)(wei)一(yi)、木(mu)衛(wei)(wei)二和木(mu)衛(wei)(wei)三(san)）那(nei)般(ban)處于(yu)軌道共振狀態，所以并(bing)(bing)不存在(zai)(zai)明顯的(de)(de)潮汐熱效(xiao)應。木(mu)衛(wei)(wei)四屬于(yu)同步自(zi)轉衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，永遠(yuan)(yuan)以同一(yi)個面朝向木(mu)星(xing)(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)四由(you)于(yu)公(gong)轉軌道較遠(yuan)(yuan)，表面受到木(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)(de)影響小(xiao)于(yu)內層的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。
木衛(wei)(wei)(wei)四(si)由近乎等量的(de)巖石和水所構成，平(ping)均(jun)密(mi)度約為1.83克/厘米。天(tian)文學家通過光譜測(ce)定得知木衛(wei)(wei)(wei)四(si)表面物質(zhi)包(bao)括冰、二(er)氧化(hua)碳、硅酸鹽(yan)(yan)和各種有機(ji)物。伽利(li)略號的(de)探測(ce)結果顯(xian)示木衛(wei)(wei)(wei)四(si)內部(bu)可能存在一個較小(xiao)的(de)硅酸鹽(yan)(yan)內核(he)，同(tong)時在其表面下100千米處可能有一個液(ye)態水構成的(de)地下海洋存在。
由于(yu)木衛(wei)四上(shang)可(ke)能(neng)有海洋存在，所以(yi)該衛(wei)星上(shang)也可(ke)能(neng)有生物生存，不(bu)過概率(lv)要小(xiao)于(yu)鄰近的另一(yi)顆衛(wei)星木衛(wei)二。多(duo)艘空間探(tan)(tan)測(ce)器都(dou)曾對該衛(wei)星進(jin)行過探(tan)(tan)測(ce)，包括(kuo)先驅者(zhe)10號(hao)、先驅者(zhe)11號(hao)、伽利(li)略號(hao)木星探(tan)(tan)測(ce)器和(he)卡西(xi)尼號(hao)。長久以(yi)來(lai)，人們都(dou)認為木衛(wei)四是設置進(jin)一(yi)步探(tan)(tan)索木星系統(tong)基地的最佳(jia)地點。
木(mu)衛四表面(mian)(mian)曾經遭受過猛烈撞擊(ji)(ji)，其地(di)(di)(di)(di)質(zhi)年齡(ling)十(shi)分古(gu)老。由于(yu)木(mu)衛四上沒有任何板塊運動(dong)、地(di)(di)(di)(di)震或(huo)火山噴發(fa)等(deng)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)活動(dong)存在的證據，故(gu)天文(wen)(wen)學家認(ren)為其地(di)(di)(di)(di)質(zhi)特征主要是(shi)隕石撞擊(ji)(ji)所造(zao)成(cheng)的。木(mu)衛四主要的地(di)(di)(di)(di)質(zhi)特征包括多環結構、各種形(xing)(xing)態(tai)的撞擊(ji)(ji)坑(keng)、撞擊(ji)(ji)坑(keng)鏈(lian)、懸崖、山脊(ji)與沉積地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)。在天文(wen)(wen)學家仔細考察后(hou)，發(fa)現該(gai)衛星表面(mian)(mian)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)多變，包括位于(yu)抬升地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)頂部、面(mian)(mian)積較(jiao)小且明亮的冰體沉積物及環繞其四周、邊緣較(jiao)平(ping)緩的地(di)(di)(di)(di)區（由較(jiao)黑(hei)暗的物質(zhi)來(lai)構成(cheng)）。天文(wen)(wen)學家認(ren)為這(zhe)種地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)小型地(di)(di)(di)(di)質(zhi)構造(zao)升華所導(dao)致的，小型撞擊(ji)(ji)坑(keng)普遍(bian)消失，許多疙瘩(da)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)遺留下來(lai)的痕(hen)跡，該(gai)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)的確切年齡(ling)還(huan)未確定。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)上存在一層非常(chang)稀薄的(de)(de)大氣，主要由二氧化碳構(gou)(gou)成(cheng)，成(cheng)分可能(neng)還(huan)包括氧氣，此外木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)還(huan)有一個(ge)活動劇烈的(de)(de)電離(li)層。科學家們認為木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)是因木(mu)(mu)(mu)星四(si)(si)周氣體(ti)和塵埃圓盤的(de)(de)吸積作用而緩慢形(xing)成(cheng)的(de)(de)。由于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)形(xing)成(cheng)過程緩慢且缺(que)乏潮汐熱效(xiao)應，所以內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)并未經歷快速的(de)(de)分化。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)熱對流在形(xing)成(cheng)后不(bu)久就已經開始，這種(zhong)對流導致(zhi)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)部(bu)分分化，位(wei)于地(di)表100至150千(qian)米深處的(de)(de)地(di)下(xia)海洋與一個(ge)個(ge)比較小的(de)(de)巖質內(nei)(nei)核可能(neng)因此形(xing)成(cheng)。
意大利天(tian)文學家(jia)(jia)伽利略(lve)在1610年1月發現了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)和其他三顆木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)（木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三）。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)名(ming)(ming)稱來(lai)自(zi)希臘神話中宙斯(si)的(de)愛人(ren)之一卡里斯(si)托(tuo)，她是一位與月亮(liang)女神阿(a)爾忒彌斯(si)關系密切的(de)寧芙（有時也被認為是呂卡翁(weng)的(de)女兒(er)）。西門·馬里烏斯(si)在該星(xing)被發現后不(bu)久提出(chu)該名(ming)(ming)稱，馬里烏斯(si)則認為這是約翰(han)內斯(si)·開普勒的(de)建(jian)議。然(ran)而天(tian)文學家(jia)(jia)在很長時間內都(dou)不(bu)歡迎這個名(ming)(ming)稱，直到20世紀中期(qi)才廣泛(fan)采用。很多早期(qi)的(de)天(tian)文學文獻中均(jun)以(yi)羅馬數字來(lai)稱呼這顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)（該體系由伽利略(lve)所(suo)提出(chu)），即(ji)稱為木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)（Jupiter IV）或(huo)“朱庇特的(de)第四(si)顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木衛(wei)四(si)上一個(ge)撞擊(ji)坑平原的(de)近紅(hong)外(wai)光譜圖(tu)。木衛(wei)四(si)的(de)平均密度(du)為1.83g/cm3,，表明它是(shi)由近乎(hu)等量的(de)巖石(shi)和冰體(ti)水構(gou)成的(de)，此外(wai)可(ke)能(neng)還(huan)存在(zai)(zai)某(mou)些不穩定(ding)的(de)冰體(ti)，如氨的(de)冰體(ti)。冰體(ti)的(de)比重介于49-55%之(zhi)間。木衛(wei)四(si)巖石(shi)的(de)確(que)切構(gou)成還(huan)不為人知，但是(shi)很可(ke)能(neng)接(jie)近于L型或LL型普(pu)通球(qiu)粒(li)隕(yun)(yun)石(shi)，這兩(liang)類隕(yun)(yun)石(shi)較(jiao)之(zhi)H球(qiu)粒(li)隕(yun)(yun)石(shi)，所含(han)的(de)全(quan)鐵(tie)和金屬鐵(tie)較(jiao)少，而鐵(tie)氧化(hua)物較(jiao)多。在(zai)(zai)木衛(wei)四(si)上，以質量計，鐵(tie)和硅的(de)豐度(du)比為1.05-1.27，而在(zai)(zai)太陽(yang)中(zhong)，則(ze)為1.8。
木衛四(si)的(de)(de)表面是不對稱的(de)(de)：其(qi)(qi)同軌道方(fang)(fang)向的(de)(de)一(yi)面要暗(an)于逆軌道方(fang)(fang)向的(de)(de)一(yi)面，這(zhe)與其(qi)(qi)他伽利略衛星(xing)(xing)的(de)(de)情況正好相反。此外，其(qi)(qi)逆軌道方(fang)(fang)向一(yi)面似乎富(fu)含(han)二(er)氧化碳，而其(qi)(qi)同軌道方(fang)(fang)向一(yi)面則含(han)有(you)(you)較(jiao)多的(de)(de)二(er)氧化硫。木衛四(si)上許多較(jiao)年輕的(de)(de)撞擊(ji)坑都含(han)有(you)(you)較(jiao)豐(feng)富(fu)的(de)(de)二(er)氧化碳。總的(de)(de)來說，木衛四(si)表面的(de)(de)物質(zhi)構成(cheng)，特(te)別是暗(an)區的(de)(de)物質(zhi)構成(cheng)，十分接近于D型小行星(xing)(xing)，后(hou)者(zhe)的(de)(de)表面由碳基物質(zhi)構成(cheng)。
木(mu)衛四(si)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)反照(zhao)率為(wei)0.2。人們推測其表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)其整體(ti)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)大致相同。利(li)用近紅外光(guang)譜(pu)學，科學家們在1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微(wei)米(mi)波長(chang)段(duan)發現了(le)強烈的(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)水(shui)的(de)(de)(de)吸(xi)附帶(dai)。冰(bing)體(ti)在木(mu)衛四(si)表(biao)面(mian)普(pu)遍存在，比重(zhong)在25-50%之(zhi)間。對伽利(li)略號和地基觀測站拍攝的(de)(de)(de)高分辨率近紅外光(guang)譜(pu)和紫外線光(guang)譜(pu)照(zhao)片(pian)進行(xing)分析(xi)后，科學家們發現了(le)多種非水(shui)溶性(xing)物(wu)(wu)(wu)質，如含(han)鎂(mei)和含(han)鐵的(de)(de)(de)水(shui)合(he)(he)硅酸鹽(yan)、二(er)氧化(hua)(hua)碳、二(er)氧化(hua)(hua)硫，可能還包括氨和多種有機(ji)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)。[光(guang)譜(pu)分析(xi)的(de)(de)(de)數據表(biao)明即使(shi)在很小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)區域內，該星體(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)也極度(du)混(hun)雜(za)。由(you)冰(bing)體(ti)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)面(mian)積、明亮斑塊與(yu)由(you)巖石、冰(bing)體(ti)混(hun)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)斑塊相混(hun)雜(za)，而廣大的(de)(de)(de)暗(an)區則由(you)非冰(bing)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)。
木(mu)衛四的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部結構圖。木(mu)衛四遭受過(guo)猛(meng)烈(lie)轟擊的(de)(de)(de)(de)(de)表面之下(xia)是(shi)一(yi)層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)在(zai)80-150公(gong)里之間的(de)(de)(de)(de)(de)寒(han)冷、堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)質(zhi)巖石圈。對包圍著(zhu)木(mu)星(xing)(xing)及其衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)研究表明(ming)在(zai)木(mu)衛四地殼之下(xia)50-200公(gong)里深(shen)處存(cun)在(zai)著(zhu)一(yi)個咸水海洋(yang)：科學家們(men)發現(xian)置于木(mu)星(xing)(xing)多變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)中的(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)衛四就像個理想的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)電球體，即磁場(chang)無法穿透到達該(gai)衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)核，這意味著(zhu)在(zai)該(gai)星(xing)(xing)體中存(cun)在(zai)著(zhu)一(yi)層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)至少達到10公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)高電導(dao)率液體。該(gai)海洋(yang)中可能還(huan)含有少量的(de)(de)(de)(de)(de)氨或其他防凍(dong)物質(zhi)，比重達到了(le)5%，從而阻止了(le)海洋(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)凍(dong)。在(zai)這種情況下(xia)，海洋(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)將(jiang)達到250-300公(gong)里。如果不存(cun)在(zai)海洋(yang)，那么其冰(bing)質(zhi)巖石圈將(jiang)會(hui)更(geng)厚(hou)(hou)，可能厚(hou)(hou)達300公(gong)里。
巖石圈和(he)假(jia)定的(de)(de)(de)(de)海洋之下的(de)(de)(de)(de)星體(ti)(ti)內部(bu)可能(neng)(neng)(neng)既不是(shi)(shi)(shi)(shi)質地均勻的(de)(de)(de)(de)整體(ti)(ti)也不是(shi)(shi)(shi)(shi)完全的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)化型(xing)。伽(jia)利略(lve)號的(de)(de)(de)(de)探測數(shu)據(ju)（特別是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)近距離(li)飛掠中(zhong)測定的(de)(de)(de)(de)無量(liang)(liang)綱轉動慣(guan)量(liang)(liang)——其數(shu)值為0.3549 ± 0.0042）表明其內部(bu)由(you)被壓縮的(de)(de)(de)(de)巖石和(he)冰體(ti)(ti)構(gou)成，且由(you)于(yu)構(gou)成成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)沉(chen)積(ji)，隨著深度(du)的(de)(de)(de)(de)增加，巖石的(de)(de)(de)(de)比(bi)重也逐漸加大(da)。也就是(shi)(shi)(shi)(shi)說木衛四的(de)(de)(de)(de)內部(bu)結構(gou)只是(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)層。在(zai)該密(mi)度(du)和(he)轉動慣(guan)量(liang)(liang)下，星體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心可能(neng)(neng)(neng)存在(zai)著一(yi)顆小(xiao)型(xing)硅酸鹽內核。這(zhe)類內核的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑不可能(neng)(neng)(neng)超過(guo)600公里(li)，而其密(mi)度(du)可能(neng)(neng)(neng)介于(yu)3.1-3.g/cm3之間(jian)。
木衛四表面(mian)的(de)(de)(de)(de)地質年齡十分古老，它(ta)同(tong)時也(ye)是太陽系中遭受過最猛烈轟擊(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)天體之一，[31]其撞擊(ji)(ji)坑(keng)密度(du)已經接近于飽和(he)：任何新的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑(keng)均可能覆蓋于舊的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑(keng)之上(shang)(shang)。木衛四上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)大型地質構造相對簡單：這(zhe)里沒有(you)大型的(de)(de)(de)(de)山(shan)脈、火山(shan)或其他內源性構造特征。撞擊(ji)(ji)坑(keng)和(he)多(duo)環結(jie)構，以及(ji)裂縫、懸(xuan)崖和(he)沉積地形是該星(xing)體表面(mian)發現的(de)(de)(de)(de)為(wei)數不多(duo)的(de)(de)(de)(de)幾種(zhong)大型地質構造。
木衛四(si)表(biao)(biao)面(mian)能夠被(bei)分成(cheng)數種(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)單元：撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、較明亮(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)、明亮(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)以(yi)及由多(duo)環機構(gou)和(he)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)類地(di)(di)形(xing)(xing)單元。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆(fu)蓋了木衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)大部分表(biao)(biao)面(mian)，是古老巖石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)(de)典型代表(biao)(biao)，其構(gou)成(cheng)物(wu)質(zhi)為冰(bing)體(ti)和(he)巖石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合物(wu)。較明亮(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中存在著明亮(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)、被(bei)稱為變余結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)古老撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)跡和(he)多(duo)環結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)中央(yang)部分，科學家們猜測(ce)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)形(xing)(xing)是由冰(bing)質(zhi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)沉(chen)積而(er)成(cheng)。明亮(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu)較小(xiao)，常出(chu)現于(yu)沃爾哈拉撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)和(he)阿(a)斯(si)嘉德撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)脊(ji)和(he)槽溝地(di)(di)帶(dai)中，撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)中的(de)(de)(de)(de)(de)孤立斑點地(di)(di)帶(dai)也屬于(yu)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)最初被(bei)認為與(yu)內源性地(di)(di)質(zhi)活動有(you)關，但是伽(jia)利(li)略號傳回的(de)(de)(de)(de)(de)高分辨率照片顯(xian)示這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)明亮(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)地(di)(di)形(xing)(xing)與(yu)斷裂(lie)、瘤狀地(di)(di)形(xing)(xing)有(you)關，并(bing)沒有(you)出(chu)現任何星體(ti)表(biao)(biao)面(mian)被(bei)多(duo)次覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)(de)跡象。伽(jia)利(li)略號的(de)(de)(de)(de)(de)照片亦顯(xian)示木衛四(si)上小(xiao)塊(kuai)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)蓋面(mian)積小(xiao)于(yu)1萬平(ping)(ping)(ping)(ping)方(fang)公里，并(bing)被(bei)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)形(xing)(xing)所環繞。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)形(xing)(xing)可能是冰(bing)火山(shan)沉(chen)積地(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)(zhe)些比較明亮(liang)(liang)(liang)或平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)年(nian)齡都比撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)稍小(xiao)。
木衛四上(shang)的(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)直(zhi)(zhi)徑(jing)從100米——這是(shi)探測照片的(de)最大(da)分辨率——到100多(duo)(duo)公(gong)里(li)不(bu)等，而多(duo)(duo)環結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)則不(bu)算在(zai)列。直(zhi)(zhi)徑(jing)小(xiao)于5公(gong)里(li)的(de)較小(xiao)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)擁有簡(jian)單的(de)碗型結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)或平底結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)。直(zhi)(zhi)徑(jing)在(zai)5-40公(gong)里(li)間的(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)則擁有中(zhong)(zhong)央(yang)山(shan)峰。直(zhi)(zhi)徑(jing)在(zai)25-100公(gong)里(li)間的(de)很(hen)多(duo)(duo)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)，如(ru)庭德爾撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(Tindr crater)，其中(zhong)(zhong)央(yang)山(shan)峰為塌(ta)陷地形(xing)所(suo)取代。而直(zhi)(zhi)徑(jing)大(da)于60公(gong)里(li)的(de)大(da)型撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)的(de)中(zhong)(zhong)央(yang)則可能存(cun)在(zai)著拱形(xing)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)，這可能是(shi)撞(zhuang)擊(ji)事件發生之后的(de)構(gou)(gou)(gou)(gou)造抬升作用造成(cheng)的(de)。而少數明亮且直(zhi)(zhi)徑(jing)大(da)于100公(gong)里(li)的(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)則擁有與眾不(bu)同(tong)的(de)拱形(xing)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)。這些撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)較之月球上(shang)的(de)同(tong)類結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)都很(hen)淺，可能是(shi)向多(duo)(duo)環機構(gou)(gou)(gou)(gou)轉(zhuan)變的(de)過渡(du)地形(xing)。
木(mu)(mu)衛四(si)上最(zui)大(da)的撞(zhuang)(zhuang)擊地(di)形(xing)(xing)是(shi)(shi)多環盆地(di)。其中(zhong)有(you)兩個規(gui)模巨大(da)，而(er)(er)沃爾哈拉(la)撞(zhuang)(zhuang)擊坑則(ze)(ze)是(shi)(shi)其中(zhong)其中(zhong)最(zui)大(da)的，其明(ming)亮的中(zhong)央地(di)帶直徑(jing)達到了600公(gong)(gong)里(li)，而(er)(er)環狀結(jie)構(gou)則(ze)(ze)繼續(xu)向外延(yan)展了1800公(gong)(gong)里(li)。第二大(da)的多環結(jie)構(gou)是(shi)(shi)阿斯嘉德撞(zhuang)(zhuang)擊坑，直徑(jing)大(da)約為(wei)1600公(gong)(gong)里(li)。多環結(jie)構(gou)產(chan)生(sheng)(sheng)的原(yuan)因(yin)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊事件發生(sheng)(sheng)之(zhi)(zhi)后處在柔軟或流動物(wu)質——如海洋之(zhi)(zhi)上的巖(yan)石圈產(chan)生(sheng)(sheng)的同心環狀的斷裂(lie)。撞(zhuang)(zhuang)擊坑鏈則(ze)(ze)是(shi)(shi)一長串鏈狀、呈直線分布于星(xing)體表面(mian)的撞(zhuang)(zhuang)擊坑，它們可(ke)能(neng)(neng)是(shi)(shi)木(mu)(mu)衛四(si)被(bei)過(guo)于接近(jin)木(mu)(mu)星(xing)而(er)(er)受到引力潮汐作(zuo)用解體的天體撞(zhuang)(zhuang)擊之(zhi)(zhi)后形(xing)(xing)成的，也可(ke)能(neng)(neng)是(shi)(shi)遭受小角度(du)撞(zhuang)(zhuang)擊后產(chan)生(sheng)(sheng)的。前一種情(qing)況得到了蘇梅(mei)克-列維(wei)9號彗星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊事件的印證。
沃(wo)爾哈(ha)拉多環結(jie)構正如(ru)前文所提及(ji)的(de)(de)(de)，木(mu)衛四(si)上(shang)還存(cun)在著由純冰體構成(cheng)的(de)(de)(de)、反照率高(gao)達(da)0.8的(de)(de)(de)斑(ban)塊地(di)(di)形(xing)，其四(si)周為較暗(an)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)所環繞。伽利(li)略(lve)號的(de)(de)(de)高(gao)分辨率照片顯示這(zhe)些(xie)較明亮(liang)的(de)(de)(de)斑(ban)塊主(zhu)要位(wei)于抬(tai)升地(di)(di)形(xing)上(shang)：如(ru)撞(zhuang)擊坑坑緣、懸(xuan)崖(ya)、山脊和(he)瘤(liu)狀地(di)(di)形(xing)。這(zhe)種斑(ban)塊可能是一層薄薄的(de)(de)(de)霜體沉積。較暗(an)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)通常(chang)位(wei)于四(si)周地(di)(di)勢較低且較平坦的(de)(de)(de)地(di)(di)帶，如(ru)撞(zhuang)擊坑坑底和(he)撞(zhuang)擊坑之間的(de)(de)(de)低洼地(di)(di)帶，它們將原本的(de)(de)(de)霜體沉積物(wu)覆(fu)蓋住，故而該地(di)(di)區顯得較暗(an)，形(xing)成(cheng)了直徑達(da)5公里以上(shang)的(de)(de)(de)暗(an)斑(ban)。
在幾公里(li)的(de)(de)級別上(shang)(shang)，較(jiao)之(zhi)其(qi)(qi)他(ta)伽利略衛(wei)星的(de)(de)表面，木衛(wei)四(si)(si)的(de)(de)表面地形(xing)(xing)現(xian)出了更多(duo)的(de)(de)退化(hua)(hua)特征。例(li)如(ru)相比較(jiao)與其(qi)(qi)他(ta)衛(wei)星，如(ru)木衛(wei)三(san)的(de)(de)暗區，木衛(wei)四(si)(si)的(de)(de)表面即缺乏直徑(jing)小(xiao)于1公里(li)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)，取而(er)代之(zhi)的(de)(de)是無處(chu)不(bu)在的(de)(de)小(xiao)型瘤狀地形(xing)(xing)和陷坑(keng)。瘤狀地形(xing)(xing)被認為(wei)是撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)經歷(li)了迄(qi)今為(wei)止還不(bu)為(wei)人知的(de)(de)退化(hua)(hua)過程而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)坑(keng)緣殘跡，這(zhe)種退化(hua)(hua)很可能(neng)是冰體(ti)的(de)(de)緩慢升(sheng)(sheng)華(hua)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)——當(dang)木衛(wei)四(si)(si)運行至日下點時，其(qi)(qi)向陽面溫度(du)會(hui)達到(dao)165K以上(shang)(shang)，此時冰體(ti)即會(hui)出現(xian)升(sheng)(sheng)華(hua)現(xian)象：基巖引(yin)起其(qi)(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)臟冰分解，從而(er)使得其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)冰體(ti)水和其(qi)(qi)他(ta)易揮(hui)發物質升(sheng)(sheng)華(hua)。而(er)殘骸中(zhong)的(de)(de)非冰質殘余物則(ze)發生崩塌，從撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)坑(keng)緣的(de)(de)坡(po)上(shang)(shang)下落。這(zhe)種崩塌經常在撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)附近(jin)和撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)內部(bu)出現(xian)，被稱為(wei)“周邊碎(sui)片(pian)”(debris aprons)。哈爾撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)及其(qi)(qi)中(zhong)央拱形(xing)(xing)結構(gou)。
此外，有(you)些撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)的(de)坑(keng)(keng)緣被(bei)一(yi)些蜿蜒的(de)、類似峽谷的(de)切口（它(ta)們(men)被(bei)稱(cheng)為溝(gou)壑）所切割，這(zhe)些溝(gou)壑看起來(lai)有(you)點(dian)像火星(xing)表面的(de)峽谷。在冰體(ti)升華假說(shuo)中，位于(yu)低洼地帶的(de)暗色物質(zhi)被(bei)解(jie)釋為主要由來(lai)自退(tui)化的(de)撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)緣的(de)非(fei)冰質(zhi)物質(zhi)組成的(de)覆蓋(gai)(gai)層(ceng)，它(ta)覆蓋(gai)(gai)了木衛四表面大部分的(de)冰體(ti)基巖。
塌陷(xian)地形(xing)(xing)和瘤狀地形(xing)(xing)通(tong)過各地質單元所(suo)(suo)覆蓋的(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)密(mi)度(du)，人們可以推斷出(chu)它們的(de)(de)(de)相(xiang)對年齡(ling)：撞擊(ji)(ji)坑(keng)分布(bu)密(mi)度(du)越(yue)大，該地質單元相(xiang)對年齡(ling)越(yue)大。但是(shi)它們的(de)(de)(de)絕對年齡(ling)卻(que)還無法確定，不(bu)過根據理(li)論預測，撞擊(ji)(ji)坑(keng)平原的(de)(de)(de)地質年齡(ling)被認(ren)為長達45億年，幾乎(hu)可以追溯到(dao)太陽系(xi)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成時期。多環(huan)結構(gou)和撞擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)(de)地質年齡(ling)則取(qu)決(jue)于其所(suo)(suo)在區(qu)域的(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑(keng)密(mi)度(du)，由此得出(chu)的(de)(de)(de)估計(ji)年齡(ling)從10億年到(dao)40億年不(bu)等。
木衛(wei)四周圍的(de)感應磁場木衛(wei)四擁有一層非(fei)常稀(xi)薄的(de)大(da)氣(qi)(qi)，主要由二氧(yang)化碳構(gou)成(cheng)。伽利略(lve)號上的(de)近(jin)紅外測繪分光(guang)儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘查到(dao)該(gai)大(da)氣(qi)(qi)層的(de)吸收特征(zheng)，從而證實(shi)了它(ta)的(de)存在。據估計其表(biao)面壓力為7.5 × 10?12巴，粒子密度為4 × 10? cm?3。這層大(da)氣(qi)(qi)是如此稀(xi)薄，僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)需要四天，組成(cheng)它(ta)的(de)物質就(jiu)會逃逸(yi)殆(dai)盡，所以(yi)該(gai)大(da)氣(qi)(qi)一定(ding)源源不斷(duan)的(de)得到(dao)了補充(chong)，補充(chong)來(lai)源可能是從該(gai)星(xing)體(ti)冰(bing)質地(di)殼中升華(hua)出(chu)的(de)干冰(bing)，這也與該(gai)星(xing)體(ti)表(biao)面明(ming)亮地(di)區瘤狀(zhuang)地(di)形的(de)冰(bing)體(ti)升華(hua)形成(cheng)假說相契合。
木衛四(si)的電離(li)層則是在伽利略號的數次飛掠中被首次發現，其高電子密(mi)度(du)為7-17 × 10? cm?3，這種密(mi)度(du)與大(da)氣(qi)中二(er)氧化(hua)碳的光致電離(li)作用的效(xiao)果不(bu)相符(fu)合(he)。所以有人預(yu)測木衛四(si)大(da)氣(qi)層的組要成分應該是氧氣(qi)（含量為二(er)氧化(hua)碳的10倍到100倍），但是尚未在該大(da)氣(qi)中探測到氧氣(qi)的存在。
木(mu)(mu)衛(wei)四（左下角）、木(mu)(mu)星(xing)(xing)和木(mu)(mu)衛(wei)二(er)（位于木(mu)(mu)星(xing)(xing)大紅斑的(de)左下方(fang)）。木(mu)(mu)衛(wei)四是距(ju)離(li)(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠的(de)伽(jia)利(li)略(lve)衛(wei)星(xing)(xing)，其(qi)軌道(dao)距(ju)離(li)(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)約188萬(wan)公里(是木(mu)(mu)星(xing)(xing)半(ban)徑——7萬(wan)1398公里——的(de)26.3倍)，比(bi)之距(ju)離(li)(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)次近的(de)木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)軌道(dao)半(ban)徑——107萬(wan)公里——遠得多。由(you)于軌道(dao)半(ban)徑較大，故其(qi)并不(bu)(bu)處(chu)于軌道(dao)共振(zhen)狀態(tai)，可能永(yong)遠也不(bu)(bu)會(hui)處(chu)于這(zhe)種(zhong)狀態(tai)。
木衛四不(bu)參與(yu)軌道共振，這意味著它永遠都(dou)不(bu)會產生明顯的(de)潮汐(xi)熱效應(ying)，而潮汐(xi)熱效應(ying)是星(xing)(xing)體內(nei)部結構分化和發(fa)育的(de)重要(yao)動(dong)力。由(you)于距離木星(xing)(xing)較遠，所(suo)以其表(biao)面來(lai)自木星(xing)(xing)磁場(chang)的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)較弱(ruo)——比之木衛二表(biao)面的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)弱(ruo)了(le)300倍。所(suo)以較之其他幾顆伽(jia)利略衛星(xing)(xing)，木衛四表(biao)面的(de)帶(dai)電粒子(zi)光滲(shen)效應(ying)較弱(ruo)。
和(he)(he)大部分的(de)(de)衛(wei)星(xing)一樣，木衛(wei)四是一顆同步自轉衛(wei)星(xing)，即木衛(wei)四的(de)(de)自轉周期(qi)等同于(yu)(yu)其(qi)(qi)公轉周期(qi)，約為(wei)16.7個地球(qiu)日。其(qi)(qi)軌(gui)道離(li)心率很小，軌(gui)道傾角也很小，接近于(yu)(yu)木星(xing)赤道，同時在數(shu)百(bai)年的(de)(de)周期(qi)里，軌(gui)道的(de)(de)離(li)心率和(he)(he)傾角還會(hui)以周期(qi)函(han)數(shu)的(de)(de)形式受到太陽和(he)(he)木星(xing)引(yin)力攝動(dong)的(de)(de)影(ying)響。變化(hua)范(fan)圍分別為(wei)0.0072-0.0076和(he)(he)0.20-0.60°。這種軌(gui)道的(de)(de)變化(hua)使得(de)其(qi)(qi)轉軸傾角在0.4-1.6°之間變化(hua)。
木衛四內部結構的(de)部分(fen)分(fen)層（該結論由無量(liang)綱轉動慣量(liang)數值(zhi)推斷而(er)出）表明該星體(ti)從未被(bei)充分(fen)加熱以使(shi)其(qi)(qi)冰質(zhi)部分(fen)融解。因此，其(qi)(qi)最(zui)可能的(de)形成模型是低密度的(de)木星次星云中的(de)緩(huan)慢吸(xi)(xi)(xi)積(ji)過程(cheng)。這個(ge)持續時間(jian)甚久的(de)吸(xi)(xi)(xi)積(ji)過程(cheng)使(shi)得(de)星體(ti)最(zui)終冷卻(que)，而(er)無法(fa)保(bao)持在吸(xi)(xi)(xi)積(ji)過程(cheng)、放射(she)性元素衰變過程(cheng)和星體(ti)收縮過程(cheng)積(ji)聚的(de)熱量(liang)，從而(er)阻斷了冰體(ti)融化和快速(su)分(fen)化過程(cheng)。其(qi)(qi)形成階段所耗時間(jian)大約在10萬年到1000萬年之(zhi)間(jian)。
瘤(liu)狀(zhuang)地(di)形(xing)而(er)之(zhi)后木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步演化則取決于(yu)(yu)(yu)放射性(xing)衰變的(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)(re)機制(zhi)和(he)靠近星體(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)(biao)面熱(re)(re)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)機制(zhi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)競賽，以及星體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)(nei)部到(dao)底是處于(yu)(yu)(yu)固態(tai)(tai)(tai)還(huan)是亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)運動(dong)狀(zhuang)況(kuang)是所有冰(bing)(bing)(bing)衛(wei)(wei)星模型(xing)中最大的(de)(de)(de)(de)(de)不確定性(xing)因素。基于(yu)(yu)(yu)溫(wen)度(du)對(dui)(dui)(dui)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)黏度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，當(dang)溫(wen)度(du)接近于(yu)(yu)(yu)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)熔點(dian)時(shi)，就會(hui)(hui)出現亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)。在(zai)亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)中，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)速度(du)十分(fen)(fen)緩慢，大約(yue)為1厘米/年(nian)(nian)，但是從(cong)長期(qi)來(lai)看，亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)事(shi)實(shi)上(shang)是非(fei)常(chang)有效的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)機制(zhi)。在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)寒(han)冷而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)層(ceng)——被稱(cheng)為“密封蓋”（stagnant lid）——中，熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)并沒有以對(dui)(dui)(dui)流(liu)形(xing)式進(jin)行(xing)；而(er)在(zai)該層(ceng)之(zhi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中，熱(re)(re)量(liang)則是以亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)形(xing)式進(jin)行(xing)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)。對(dui)(dui)(dui)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)說，外部的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)層(ceng)即是厚度(du)約(yue)為100公里的(de)(de)(de)(de)(de)寒(han)冷而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈。它的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)解釋了為何木(mu)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)(biao)面沒有任(ren)何內(nei)(nei)源性(xing)構造(zao)活動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)跡象。而(er)在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)(nei)部，熱(re)(re)對(dui)(dui)(dui)流(liu)可能是分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)，因為在(zai)高壓之(zhi)下(xia)，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)水(shui)會(hui)(hui)出現多種晶相，從(cong)星體(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)態(tai)(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)到(dao)星體(ti)(ti)(ti)(ti)中心的(de)(de)(de)(de)(de)第七態(tai)(tai)(tai)冰(bing)(bing)(bing)。在(zai)早期(qi)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)(nei)部亞固態(tai)(tai)(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)機制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)運作阻止了冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)大面積(ji)融化，而(er)后者則會(hui)(hui)導(dao)(dao)致星體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化，從(cong)而(er)形(xing)成一(yi)個大型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)巖石內(nei)(nei)核(he)和(he)冰(bing)(bing)(bing)質地(di)幔。同(tong)時(shi)也(ye)由于(yu)(yu)(yu)對(dui)(dui)(dui)流(liu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)巖石的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)分(fen)(fen)化持續了數十億(yi)年(nian)(nian)之(zhi)久(jiu)，至(zhi)今仍在(zai)緩慢進(jin)行(xing)中。
現今解(jie)釋木衛(wei)四形(xing)成的觀(guan)點(dian)考慮到(dao)了在(zai)其(qi)表面之下可能(neng)存在(zai)著(zhu)一(yi)個地(di)下海洋，其(qi)形(xing)成與冰(bing)體的第一(yi)晶相的熔點(dian)異常有(you)關——其(qi)熔點(dian)隨著(zhu)壓力的增大(da)而(er)(er)降(jiang)低(di)，當(dang)壓力達(da)到(dao)2070巴時，熔點(dian)可低(di)至251K。在(zai)所(suo)有(you)的木衛(wei)四現實模型中，位(wei)于100-200公里(li)深(shen)處(chu)地(di)層的溫度都(dou)十分(fen)接近(jin)，甚至是(shi)略微超過了這(zhe)個異常的熔點(dian)。而(er)(er)少(shao)量氨(an)——比重(zhong)約為1-2%——的存在(zai)則能(neng)夠加大(da)該深(shen)度液體存在(zai)的可能(neng)性，因為氨(an)能(neng)夠進一(yi)步降(jiang)低(di)冰(bing)體熔點(dian)。
盡管在很(hen)多方(fang)面(mian)木(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)和(he)木(mu)(mu)衛(wei)三十分(fen)相似，但是前者的(de)(de)地(di)質歷(li)史相對(dui)簡(jian)單。在撞擊事件(jian)和(he)其他外(wai)力影響作用之(zhi)前，該星(xing)(xing)體的(de)(de)表面(mian)即已(yi)基本(ben)成型。與擁有槽溝構造的(de)(de)鄰近衛(wei)星(xing)(xing)木(mu)(mu)衛(wei)三相比(bi)，木(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)上(shang)甚少發現地(di)質構造活動的(de)(de)跡象。 這種相對(dui)簡(jian)單的(de)(de)地(di)質歷(li)史對(dui)于行星(xing)(xing)科(ke)學家來說意義十分(fen)重大(da)，他們可將(jiang)該星(xing)(xing)體作為一個很(hen)好(hao)的(de)(de)基本(ben)參(can)考對(dui)象，用來對(dui)比(bi)其他更加復雜的(de)(de)星(xing)(xing)體。
未(wei)來(lai)人類在木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)上設置的(de)基地(di)的(de)藝術想象圖[40]20世紀70年(nian)(nian)代(dai)，先(xian)驅者(zhe)10號(hao)和先(xian)驅者(zhe)11號(hao)先(xian)后(hou)接近木(mu)(mu)(mu)星(xing)，獲取了(le)(le)(le)少量(liang)關于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)的(de)新(xin)信息。真(zhen)正(zheng)的(de)突破來(lai)自1979-1980年(nian)(nian)間(jian)旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)和旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)的(de)考(kao)察。它們對(dui)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)一半以(yi)上的(de)表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)拍攝，圖像分辨(bian)率(lv)在1-2公里之間(jian)，同時(shi)(shi)還精確地(di)測(ce)量(liang)了(le)(le)(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)的(de)表(biao)面(mian)溫度、質量(liang)和大(da)(da)小(xiao)。第(di)二波(bo)的(de)考(kao)察在1994年(nian)(nian)至2003年(nian)(nian)間(jian)展開(kai)，其(qi)(qi)時(shi)(shi)伽(jia)利略(lve)(lve)號(hao)8次(ci)近距離(li)飛(fei)掠木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)，最后(hou)一次(ci)飛(fei)掠發生在2001年(nian)(nian)，當時(shi)(shi)伽(jia)利略(lve)(lve)號(hao)位于C30軌道上，距離(li)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)表(biao)面(mian)僅138公里。伽(jia)利略(lve)(lve)號(hao)完(wan)成了(le)(le)(le)對(dui)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)表(biao)面(mian)的(de)全球測(ce)繪，并傳回了(le)(le)(le)大(da)(da)量(liang)分辨(bian)率(lv)達到15米的(de)特(te)定地(di)區的(de)照片。2000年(nian)(nian)，卡西尼號(hao)在前往土星(xing)途(tu)中(zhong)對(dui)包括(kuo)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)在內(nei)的(de)四(si)(si)(si)顆伽(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)星(xing)進(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)高精度紅外光譜(pu)探測(ce)。2007年(nian)(nian)2月(yue)至3月(yue)，新(xin)視野號(hao)探測(ce)器在前往冥王星(xing)途(tu)中(zhong)經過木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)(si)，對(dui)其(qi)(qi)進(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)拍攝和光譜(pu)分析(xi)。
美國航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)局(ju)(ju)和歐洲空(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)合作的(de)(de)一項旨在探測木(mu)星衛(wei)星的(de)(de)計(ji)劃——“木(mu)衛(wei)二(er)-木(mu)星計(ji)劃”將于2020年(nian)實(shi)施。2009年(nian)2月，美國航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)局(ju)(ju)和歐洲空(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)確認該計(ji)劃將優先于“土(tu)(tu)衛(wei)六(liu)-土(tu)(tu)星計(ji)劃”得以實(shi)施。但是歐洲空(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)的(de)(de)計(ji)劃資金仍(reng)然面臨來自(zi)該局(ju)(ju)其他計(ji)劃的(de)(de)競爭(zheng)。“木(mu)衛(wei)二(er)-木(mu)星計(ji)劃”包括美國航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)局(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)星-木(mu)衛(wei)二(er)軌道(dao)(dao)飛(fei)行器(qi)”和歐洲空(kong)間(jian)(jian)局(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)星-木(mu)衛(wei)三軌道(dao)(dao)飛(fei)行器(qi)”，可能(neng)還包括日本宇(yu)宙航(hang)空(kong)研究開發機(ji)構(gou)主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)星磁場探測器(qi)”。
就如同木(mu)衛(wei)(wei)二和(he)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)一樣，也有人認為(wei)在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面之(zhi)下的(de)(de)咸(xian)水海洋(yang)中可能(neng)存在(zai)著外(wai)星(xing)(xing)生(sheng)(sheng)命。但是較之(zhi)木(mu)衛(wei)(wei)二和(he)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)來(lai)(lai)說，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)上(shang)的(de)(de)環(huan)境(jing)顯得(de)相(xiang)(xiang)對惡劣，主要是因為(wei)：缺乏可接(jie)觸的(de)(de)巖石物質、來(lai)(lai)自星(xing)(xing)體內核(he)的(de)(de)熱(re)(re)通量(liang)(liang)較低。科學家特倫(lun)斯·約翰森這(zhe)樣論述(shu)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)和(he)其他伽利略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)上(shang)生(sheng)(sheng)命存在(zai)可能(neng)性(xing)的(de)(de)問題(ti)是：“構成生(sheng)(sheng)命的(de)(de)基(ji)本(ben)材料——我們稱之(zhi)為(wei)“前生(sheng)(sheng)命時期物質”——在(zai)許多太陽系天體，如彗星(xing)(xing)、小行星(xing)(xing)和(he)冰衛(wei)(wei)星(xing)(xing)中含量(liang)(liang)都十分(fen)豐(feng)富。生(sheng)(sheng)物學家相(xiang)(xiang)信液態水和(he)熱(re)(re)量(liang)(liang)是支撐生(sheng)(sheng)命必不可少(shao)的(de)(de)，所以能(neng)夠在(zai)另一個天體上(shang)發現液態水是十分(fen)令人振奮的(de)(de)。但是，對于木(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)(lai)說，至少(shao)在(zai)目前階段，熱(re)(re)量(liang)(liang)是一個大(da)問題(ti)，它上(shang)頭的(de)(de)海洋(yang)主要依靠(kao)放(fang)射性(xing)元(yuan)素衰變加熱(re)(re)，而離木(mu)星(xing)(xing)相(xiang)(xiang)對較近的(de)(de)木(mu)衛(wei)(wei)二則(ze)能(neng)夠依靠(kao)引力潮汐產生(sheng)(sheng)更(geng)多的(de)(de)熱(re)(re)量(liang)(liang)。”
西班牙(ya)科學(xue)家在(zai)26日出版的(de)(de)(de)英國《自然(ran)》雜志上(shang)為(wei)木衛四內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)海洋提供了(le)一個新的(de)(de)(de)解釋(shi)。其(qi)計算(suan)表明，木衛四的(de)(de)(de)溫度(du)和壓力條件使得其(qi)表面的(de)(de)(de)冰層傳熱性較差，阻止了(le)內(nei)部(bu)熱能散失(shi)，保溫效(xiao)果(guo)比(bi)人們以前認為(wei)的(de)(de)(de)更好。
根(gen)據計算，木(mu)衛四地(di)表以下150公里(li)深處可能存在一個深20公里(li)的巨大海洋(yang)。木(mu)星(xing)的另兩顆(ke)大衛星(xing)木(mu)衛二和木(mu)衛三也可能因(yin)(yin)為(wei)類似原因(yin)(yin)而擁有地(di)下海洋(yang)。
木(mu)(mu)衛(wei)四是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)第二大衛(wei)星(xing)(xing)，直徑4800公里(li)。1998年，伽(jia)利略號探測(ce)器(qi)發回的(de)(de)數(shu)據顯(xian)示，木(mu)(mu)衛(wei)四的(de)(de)磁場隨著木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)轉動(dong)而波(bo)動(dong)不定。對這種情況(kuang)的(de)(de)最可能解釋是(shi)木(mu)(mu)衛(wei)四地(di)表下有一個含鹽的(de)(de)大海(hai)洋(yang)。含鹽的(de)(de)水能導電，引(yin)起木(mu)(mu)衛(wei)四的(de)(de)磁場和(he)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁場相互作用(yong)而產生這種波(bo)動(dong)。西班(ban)牙(ya)科學家的(de)(de)新成果為上(shang)述猜(cai)想提供了進一步(bu)支持。
人們通常(chang)認為，有(you)水的(de)地方就有(you)可能存(cun)在生(sheng)命。但(dan)是科學(xue)家(jia)說(shuo)，木衛(wei)(wei)四內部的(de)海(hai)洋深處充滿了密(mi)集的(de)冰(bing)塊和巖石(shi)。這(zhe)些(xie)冰(bing)塊和巖石(shi)阻(zu)止了熱能的(de)流動，使木衛(wei)(wei)四上存(cun)在生(sheng)命的(de)可能性非常(chang)渺茫.
基于如(ru)上的考慮和其他科學觀測，木衛(wei)二(er)被認為(wei)是伽(jia)利略衛(wei)星中最可能存在生命的天體。
2003年，美國(guo)航空航天局針對人(ren)(ren)類(lei)未來對外太陽(yang)系的(de)探索(suo)進行(xing)一(yi)項被稱(cheng)為“人(ren)(ren)類(lei)外行(xing)星探索(suo)”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的(de)概念型研究(jiu)。在詳(xiang)細審議中將目標定位(wei)木衛四。科學家們認為有可(ke)能在木衛四表面建(jian)立一(yi)個基地，從而為太陽(yang)系更深空間的(de)探索(suo)提供燃料(liao)支持。
在木(mu)衛(wei)四上(shang)建(jian)立基地(di)的(de)好處(chu)在于(yu)它(ta)的(de)較(jiao)低輻射(she)（木(mu)衛(wei)四離(li)木(mu)星(xing)較(jiao)遠）和(he)地(di)質(zhi)上(shang)的(de)穩(wen)定性(xing)。同時它(ta)還能為進一步探索木(mu)衛(wei)二(er)提供便利(li)支持(chi)，也是(shi)在木(mu)星(xing)系(xi)中設置(zhi)前往更遠的(de)外太(tai)陽系(xi)空間飛船(chuan)的(de)維(wei)修站的(de)理(li)想地(di)點——在離(li)開木(mu)衛(wei)四之后，飛船(chuan)可以通(tong)過近(jin)距(ju)離(li)飛掠木(mu)星(xing)獲得(de)重力助推。
巧笑倩兮 
