木衛三（蓋尼米得，Ganymede，Γανυμ?δη?）是(shi)圍繞木星(xing)運轉的一(yi)(yi)顆(ke)衛星(xing)，公(gong)轉周期約(yue)為7天。按距離木星(xing)從近到遠排序，在(zai)木星(xing)的所有(you)衛星(xing)中排第七(qi)，在(zai)伽利略衛星(xing)中排第三。它與木衛二(er)及(ji)木衛一(yi)(yi)保(bao)持著1:2:4的軌(gui)道(dao)共振關系。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三是(shi)(shi)太(tai)陽系中(zhong)最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星。直徑大(da)于水(shui)(shui)星，質(zhi)量約為(wei)水(shui)(shui)星的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三主要由硅酸鹽巖石(shi)和(he)冰(bing)體構成，星體分(fen)層明(ming)(ming)顯，擁(yong)有(you)(you)一(yi)個(ge)富鐵的(de)(de)(de)(de)(de)、流動性的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)核(he)。體積大(da)于水(shui)(shui)星，是(shi)(shi)太(tai)陽系中(zhong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)唯一(yi)擁(yong)有(you)(you)磁(ci)圈的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三最先并非(fei)伽(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)所(suo)發(fa)現。在公元(yuan)前(qian)400年(nian)(nian)到(dao)公元(yuan)前(qian)360年(nian)(nian)之間（最有(you)(you)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)在公元(yuan)前(qian)364年(nian)(nian)夏(xia)天）依據《唐開(kai)元(yuan)占經》引錄甘(gan)德論及木(mu)(mu)(mu)星時(shi)所(suo)說的(de)(de)(de)(de)(de)話：“若(ruo)有(you)(you)小(xiao)赤(chi)星附于其(qi)側”，著名天文學(xue)史家席澤宗先生指出：甘(gan)德在公元(yuan)前(qian)4世紀中(zhong)葉就觀測到(dao)了木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)最后的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二。而對于木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現，近(jin)代是(shi)(shi)在17世紀初望(wang)遠(yuan)鏡發(fa)明(ming)(ming)之后，由意大(da)利(li)(li)大(da)科學(xue)家伽(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)（Galilei）于1610年(nian)(nian)用它觀測木(mu)(mu)(mu)星時(shi)才發(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)。甘(gan)德早伽(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)近(jin)兩千年(nian)(nian)，而且(qie)在沒有(you)(you)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)(de)條件，僅憑肉眼就發(fa)現了木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星，這真(zhen)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)奇(qi)跡。而后，天文學(xue)家西(xi)門·馬里烏(wu)斯以希臘神話中(zhong)宙斯的(de)(de)(de)(de)(de)愛人伽(jia)(jia)倪(ni)墨得斯為(wei)之命(ming)名。旅行者號(hao)航天器精確地(di)(di)測量了該衛(wei)(wei)(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，伽(jia)(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)號(hao)探(tan)測器則發(fa)現了它地(di)(di)下海洋(yang)和(he)磁(ci)場。
2015年(nian)3月12日，美國國家航空(kong)航天局(ju)宣(xuan)布，太陽系最大衛(wei)星木衛(wei)三的冰蓋下有一片(pian)咸水海(hai)洋，液態水含量超過地球。
在公(gong)(gong)元前(qian)400年(nian)(nian)到公(gong)(gong)元前(qian)360年(nian)(nian)之間（最有可能的(de)是在公(gong)(gong)元前(qian)364年(nian)(nian)夏(xia)天），中國(guo)戰(zhan)國(guo)時期的(de)甘德就已(yi)經發現了(le)(le)木衛三，比伽利略(lve)早了(le)(le)2000多年(nian)(nian)。
1610年(nian)1月11日，伽利(li)略(lve)·伽利(li)萊觀測到(dao)三(san)(san)顆靠近木星的(de)(de)星體(ti)(ti)；第(di)二天晚上，他(ta)注意到(dao)這(zhe)三(san)(san)顆星體(ti)(ti)發生了(le)位移接著他(ta)又發現了(le)第(di)四顆星體(ti)(ti)，即后來的(de)(de)木衛(wei)(wei)三(san)(san)。至1610年(nian)1月15日晚，伽利(li)略(lve)確(que)定這(zhe)些星體(ti)(ti)是圍(wei)繞木星運行的(de)(de)。他(ta)聲稱(cheng)有權為(wei)(wei)這(zhe)些衛(wei)(wei)星命(ming)名，并(bing)曾(ceng)考慮過“科斯(si)米安衛(wei)(wei)星”（Cosmian Stars）的(de)(de)名字，但最終將之命(ming)名為(wei)(wei)“美(mei)第(di)奇(qi)衛(wei)(wei)星”(Medicean Stars)。
法國(guo)天文(wen)學(xue)家尼古拉(la)斯·克勞迪·法布里·德(de)·佩瑞(rui)斯特建議(yi)為(wei)(wei)(wei)美(mei)第奇衛(wei)星(xing)(xing)家族的(de)(de)(de)(de)(de)各顆衛(wei)星(xing)(xing)分別命(ming)名(ming)(ming)(ming)，但是其建議(yi)未被(bei)(bei)(bei)采納。原本宣稱其最(zui)初(chu)發(fa)現伽(jia)(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)西(xi)門·馬(ma)(ma)里烏(wu)斯曾試圖將這幾顆衛(wei)星(xing)(xing)命(ming)名(ming)(ming)(ming)為(wei)(wei)(wei)“朱(zhu)庇(bi)特的(de)(de)(de)(de)(de)薩圖爾努斯”（Saturn of Jupiter）、“朱(zhu)庇(bi)特的(de)(de)(de)(de)(de)朱(zhu)庇(bi)特”（Jupiter of Jupiter，即指(zhi)(zhi)木衛(wei)三(san)）、“朱(zhu)庇(bi)特的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)納斯”（Venus of Jupiter）和(he)“朱(zhu)庇(bi)特的(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)丘利”（Mercury of Jupiter）但也從未被(bei)(bei)(bei)采用后來有(you)(you)建議(yi)以希(xi)臘神話中神的(de)(de)(de)(de)(de)斟(zhen)酒者、宙斯的(de)(de)(de)(de)(de)愛人(ren)蓋尼米得為(wei)(wei)(wei)之(zhi)命(ming)名(ming)(ming)(ming)。這種命(ming)名(ming)(ming)(ming)法在(zai)相當(dang)長的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)期內并沒有(you)(you)被(bei)(bei)(bei)普遍接受，直至20世紀(ji)中期才得到普遍使用在(zai)早期的(de)(de)(de)(de)(de)天文(wen)學(xue)文(wen)獻中，該衛(wei)星(xing)(xing)均以羅馬(ma)(ma)數字(zi)作為(wei)(wei)(wei)指(zhi)(zhi)代（該體系(xi)由伽(jia)(jia)利略提出）即被(bei)(bei)(bei)稱為(wei)(wei)(wei)木衛(wei)三(san)（Jupiter III ）或“朱(zhu)庇(bi)特的(de)(de)(de)(de)(de)第三(san)顆衛(wei)星(xing)(xing)”（third satellite of Jupiter）。后來隨著土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)群的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現，基于(yu)開普勒(le)和(he)馬(ma)(ma)里烏(wu)斯建議(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)名(ming)(ming)(ming)系(xi)統開始被(bei)(bei)(bei)用于(yu)指(zhi)(zhi)稱木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)。木衛(wei)三(san)是伽(jia)(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)中唯(wei)一一顆以男性人(ren)物名(ming)(ming)(ming)字(zi)命(ming)名(ming)(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)。
軌道參數：
所屬行星：木星
平(ping)均半徑：1,070,400km（0.007155 AU）
離(li)心(xin)率：0.003
近(jin)拱(gong)點(dian)：1,069,200km（0.007147 AU）
遠拱點：1,071,600km（0.007163 AU）
公轉(zhuan)周期：6天（0.012599年）
公轉速(su)度：平(ping)均(jun)10.880km/s
軌(gui)道傾角(jiao)：2.21（黃道夾角(jiao)）0.20（木星赤道夾角(jiao)）
物理性質：
平均半徑(jing)：2,631.2km（地球的0.413倍）
表(biao)面(mian)積(ji)：87.000,000平方千米（地球的0.12倍）
體積：7.6×101?（地(di)球的0.0705倍(bei)））
質量：1.4819×1023（地球的0.025倍）
平均密度：4g/cm
表(biao)面引(yin)力：1.428m/s
逃逸速(su)度：3km/s
自轉周期：7天
轉(zhuan)軸傾角：0-0.33
反照率(lv)：0.43±0.02
表面溫(wen)度：最高122K 平均99K 最低：22k
視(shi)星(xing)等∶5（oppositition）
大氣壓：極小
大氣(qi)成份：氧氣(qi)，原子氧，臭氧
木(mu)衛三是(shi)(shi)太(tai)陽系中已知的(de)(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)一(yi)(yi)顆擁(yong)有(you)(you)磁(ci)圈的(de)(de)(de)(de)衛星，其(qi)磁(ci)圈可(ke)能(neng)是(shi)(shi)由富鐵的(de)(de)(de)(de)流動(dong)內核(he)的(de)(de)(de)(de)對流運動(dong)所產生的(de)(de)(de)(de)。其(qi)中的(de)(de)(de)(de)少(shao)量磁(ci)圈與木(mu)星的(de)(de)(de)(de)更為(wei)(wei)龐大(da)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)相(xiang)交(jiao)迭，從(cong)而(er)產生了向外擴散的(de)(de)(de)(de)場(chang)線。木(mu)衛三擁(yong)有(you)(you)一(yi)(yi)層稀薄(bo)的(de)(de)(de)(de)含(han)氧大(da)氣層其(qi)中含(han)有(you)(you)原(yuan)(yuan)子氧，氧氣和臭(chou)氧，同(tong)時原(yuan)(yuan)子氫也是(shi)(shi)大(da)氣的(de)(de)(de)(de)構(gou)成成分(fen)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)而(er)木(mu)衛三上是(shi)(shi)否擁(yong)有(you)(you)電離層還尚未確定。木(mu)衛三主(zhu)要由硅酸鹽巖石和冰體(ti)(ti)構(gou)成星體(ti)(ti)分(fen)層明顯，擁(yong)有(you)(you)一(yi)(yi)個富鐵的(de)(de)(de)(de)、流動(dong)性的(de)(de)(de)(de)內核(he)。科學家(jia)推測在木(mu)衛三表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)下200千米處存在一(yi)(yi)個被夾在兩(liang)層冰體(ti)(ti)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)咸(xian)水海(hai)洋。木(mu)衛三表(biao)面(mian)存在兩(liang)種主(zhu)要地(di)(di)形(xing)：其(qi)中較暗的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)區(qu)(qu)約占星體(ti)(ti)總面(mian)積的(de)(de)(de)(de)三分(fen)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)其(qi)間(jian)密(mi)布著(zhu)撞擊坑，地(di)(di)質(zhi)年(nian)齡估計有(you)(you)40億年(nian)之(zhi)(zhi)久；其(qi)余地(di)(di)區(qu)(qu)較為(wei)(wei)明亮縱橫(heng)交(jiao)錯著(zhu)大(da)量的(de)(de)(de)(de)槽溝(gou)和山脊，其(qi)地(di)(di)質(zhi)年(nian)齡較前者稍小。明亮地(di)(di)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)破碎地(di)(di)質(zhi)構(gou)造(zao)的(de)(de)(de)(de)產生原(yuan)(yuan)因(yin)至今仍是(shi)(shi)一(yi)(yi)個謎(mi)，有(you)(you)可(ke)能(neng)是(shi)(shi)潮汐(xi)熱所導致的(de)(de)(de)(de)構(gou)造(zao)活動(dong)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)。
木(mu)衛(wei)三(san)是太陽系中(zhong)已知(zhi)的(de)唯一擁有(you)磁圈的(de)衛(wei)星(xing)。它(ta)擁有(you)一層稀薄(bo)的(de)含氧大氣層，其中(zhong)含有(you)原子氧，氧氣和臭氧。而木(mu)衛(wei)三(san)上是否擁有(you)電離層還(huan)尚(shang)未(wei)確定。
木衛(wei)三內部結構木衛(wei)三的(de)平均密度為1.936g/cm3，表明它是由近乎等量的(de)巖石和水構成的(de)，后者主要以冰體(ti)形式存(cun)在冰體(ti)的(de)質量占衛(wei)星總質量的(de)46-50%，
比之(zhi)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)稍低。此外可能(neng)還存在某(mou)些(xie)不穩定的冰體(ti)(ti)，如氨的冰體(ti)(ti)。木(mu)衛(wei)(wei)三(san)巖石的確切構成(cheng)還不為人知，但(dan)是(shi)很可能(neng)接(jie)近于L型或LL型普通球(qiu)(qiu)粒隕(yun)石，這兩類隕(yun)石較之(zhi)H球(qiu)(qiu)粒隕(yun)石，所含(han)的全鐵(tie)和(he)金(jin)屬鐵(tie)較少，而鐵(tie)氧化物較多在木(mu)衛(wei)(wei)三(san)上，以質(zhi)量計，鐵(tie)和(he)硅的豐度(du)比為1.05-1.27，而在太(tai)陽中，則(ze)為1.8。
木(mu)(mu)衛(wei)三(san)表(biao)(biao)面的(de)反(fan)照率約為(wei)0.43。冰(bing)體水廣(guang)泛存(cun)在(zai)(zai)于其表(biao)(biao)面，比(bi)重(zhong)達到(dao)50-90%，高出整體比(bi)重(zhong)許多。利(li)用(yong)近紅(hong)外(wai)光譜(pu)學，科學家(jia)們在(zai)(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和(he)(he)3.0微米波(bo)長段發現了強烈(lie)的(de)冰(bing)體水的(de)吸附帶(dai)。明(ming)亮地帶(dai)的(de)槽溝構造可(ke)能(neng)(neng)含有(you)較多的(de)冰(bing)體，故顯得較為(wei)明(ming)亮。除了水外(wai)，對伽(jia)利(li)略號和(he)(he)地基觀測(ce)站拍攝的(de)高分辨(bian)率近紅(hong)外(wai)光譜(pu)和(he)(he)紫(zi)外(wai)線光譜(pu)結果的(de)分析(xi)也顯示了其他物質的(de)存(cun)在(zai)(zai)，包括二氧化碳(tan)、二氧化硫(liu)，也可(ke)能(neng)(neng)還(huan)包括氰、硫(liu)酸氫(qing)鹽和(he)(he)多種有(you)機(ji)化合物。此外(wai)伽(jia)利(li)略號還(huan)在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)表(biao)(biao)面發現了硫(liu)酸鎂(mei)、硫(liu)酸鈉等物質這些鹽類物質可(ke)能(neng)(neng)來自于地表(biao)(biao)之下的(de)海洋
木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)表面是不對稱的(de)(de)：其同(tong)軌道(dao)方向(xiang)的(de)(de)一面要亮于逆(ni)軌道(dao)方向(xiang)的(de)(de)一面。這種狀(zhuang)況(kuang)類似于木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)，而和木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)狀(zhuang)況(kuang)正好(hao)相反(fan)。此(ci)外(wai)，木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三同(tong)軌道(dao)方向(xiang)一面似乎(hu)富(fu)含(han)二(er)氧(yang)化硫(liu)。而二(er)氧(yang)化碳(tan)在(zai)兩(liang)個(ge)半(ban)球的(de)(de)分(fen)布則相對均(jun)勻盡管在(zai)極地(di)地(di)區并未觀測到它的(de)(de)存在(zai)。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三上的(de)(de)撞擊坑（除了一個(ge)之外(wai)）并不富(fu)含(han)二(er)氧(yang)化碳(tan)，這點也與(yu)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四不同(tong)。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)二(er)氧(yang)化碳(tan)可(ke)能在(zai)過去的(de)(de)一段時期已經被消耗殆盡了。
木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地層(ceng)結構已經充(chong)分(fen)分(fen)化，它含有(you)一個由(you)硫化亞鐵(tie)(tie)和鐵(tie)(tie)構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內核、由(you)硅(gui)酸鹽構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內層(ceng)地涵和由(you)冰體(ti)構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)層(ceng)地涵。這種結構得到(dao)(dao)了由(you)伽利略(lve)號在(zai)數次(ci)飛掠中所測(ce)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)三本(ben)身較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無量綱轉動慣量——數值為0.3105± 0.0028——的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支持事實上(shang)木(mu)衛(wei)三是太陽系中轉動慣量最(zui)(zui)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)態天體(ti)。伽利略(lve)號探測(ce)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)三本(ben)身固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁場則(ze)與其富鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、流動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內核有(you)關。擁(yong)有(you)高電(dian)導(dao)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)流是產生磁場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)合理模(mo)式。
木衛三內(nei)(nei)部不同層次的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)取決于硅(gui)酸鹽(yan)的(de)(de)構(gou)成成分(fen)（其中(zhong)部分(fen)為(wei)橄欖石和輝石）以及內(nei)(nei)核(he)(he)(he)中(zhong)硫(liu)元素的(de)(de)數量。最可能的(de)(de)情(qing)況是其內(nei)(nei)核(he)(he)(he)半徑達(da)到700-900千(qian)米，外層冰質(zhi)地(di)涵(han)厚(hou)度(du)(du)達(da)800-1000千(qian)米，其余部分(fen)則(ze)為(wei)硅(gui)酸鹽(yan)質(zhi)地(di)涵(han)。內(nei)(nei)核(he)(he)(he)的(de)(de)密度(du)(du)達(da)到了5.5–6g/cm3，硅(gui)酸鹽(yan)質(zhi)地(di)涵(han)的(de)(de)密度(du)(du)為(wei)3.4–3.6g/cm3。與地(di)球內(nei)(nei)核(he)(he)(he)結構(gou)類似，某些產生磁場的(de)(de)模型要求在鐵-硫(liu)化亞鐵液態(tai)內(nei)(nei)核(he)(he)(he)之(zhi)中(zhong)還存在著一個純鐵構(gou)成的(de)(de)固態(tai)內(nei)(nei)核(he)(he)(he)。若是這種類型的(de)(de)內(nei)(nei)核(he)(he)(he)，則(ze)其半徑最大可能為(wei)500千(qian)米。木衛三內(nei)(nei)核(he)(he)(he)的(de)(de)溫度(du)(du)可能高達(da)1500-1700K，壓力高達(da)100千(qian)巴（100億帕）。
木衛(wei)(wei)三據探測含有(you)太(tai)陽系最多(duo)的(de)液態(tai)水(shui)。哈勃望遠鏡通過(guo)分(fen)析木衛(wei)(wei)三的(de)極(ji)光光譜(pu)，估算出其(qi)海洋(yang)深達(da)400千(qian)(qian)(qian)米。還有(you)科(ke)學(xue)家懷疑，這可(ke)能(neng)(neng)只是木衛(wei)(wei)三海洋(yang)的(de)一(yi)小部分(fen)，木衛(wei)(wei)三可(ke)能(neng)(neng)擁有(you)三個(ge)海洋(yang)，三個(ge)海洋(yang)層(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)疊加，每層(ceng)(ceng)都有(you)400千(qian)(qian)(qian)米的(de)深度(du)，并由高壓(ya)冰(bing)層(ceng)(ceng)分(fen)隔(ge)開，最下面的(de)一(yi)層(ceng)(ceng)海洋(yang)可(ke)能(neng)(neng)直接接觸到木衛(wei)(wei)三的(de)巖石內核。所以木衛(wei)(wei)三的(de)海洋(yang)深度(du)可(ke)能(neng)(neng)超過(guo)1000公里，蘊含著超過(guo)150億(yi)立方千(qian)(qian)(qian)米的(de)巨大水(shui)體，含水(shui)量是地球水(shui)量的(de)30倍以上(shang)。
木衛三(san)的(de)表面(mian)主要存在兩(liang)種(zhong)類型的(de)地形：一種(zhong)是(shi)非常古(gu)老的(de)、密布(bu)撞擊坑的(de)暗區，另(ling)一種(zhong)是(shi)較之前者稍(shao)微年輕（但是(shi)地質年齡(ling)依舊十(shi)分(fen)古(gu)老）、遍布(bu)大(da)量槽溝和山脊(ji)的(de)明區。暗區的(de)面(mian)積(ji)約(yue)占(zhan)球體總面(mian)積(ji)的(de)三(san)分(fen)之一，其間含有粘土和有機物質，這可能(neng)是(shi)由撞擊木衛三(san)的(de)隕(yun)石帶來的(de)。
而產生(sheng)槽溝(gou)地形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)機制則仍(reng)然是行星科學中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一大(da)難題。現今(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀點認(ren)為槽溝(gou)地形(xing)(xing)(xing)(xing)從本(ben)質上(shang)說主(zhu)要(yao)是由構造活動形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)；而如果(guo)冰火山在其中起了(le)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)那(nei)也(ye)只是次要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。為了(le)引(yin)起這(zhe)(zhe)種(zhong)構造活動，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石圈(quan)必(bi)須被(bei)施加(jia)(jia)足夠強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)，而造成(cheng)這(zhe)(zhe)種(zhong)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)量可(ke)(ke)能(neng)(neng)與(yu)過(guo)去曾(ceng)經發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐(xi)熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)有(you)關——這(zhe)(zhe)種(zhong)作(zuo)(zuo)用(yong)可(ke)(ke)能(neng)(neng)在木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)處(chu)于(yu)(yu)不(bu)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌道共振狀態時發(fa)生(sheng)引(yin)力(li)潮(chao)汐(xi)對冰體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓曲作(zuo)(zuo)用(yong)會加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)星體(ti)內部，給(gei)巖(yan)(yan)石圈(quan)施加(jia)(jia)壓(ya)力(li)，并進(jin)一步導(dao)致(zhi)裂縫、地壘和地塹的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)，這(zhe)(zhe)些地形(xing)(xing)(xing)(xing)取代(dai)了(le)占(zhan)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)表面積70%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)古老暗區。槽溝(gou)地形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)可(ke)(ke)能(neng)(neng)還與(yu)早(zao)期內核(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)過(guo)程及其后(hou)星體(ti)內部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)汐(xi)熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)有(you)關，它們引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相變(bian)和熱(re)(re)(re)脹冷縮作(zuo)(zuo)用(yong)可(ke)(ke)能(neng)(neng)導(dao)致(zhi)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)發(fa)生(sheng)了(le)微度(du)膨脹，幅(fu)度(du)為1-6%。隨著星體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一步發(fa)育，熱(re)(re)(re)水噴流被(bei)從內核(he)擠(ji)壓(ya)至星體(ti)表面，導(dao)致(zhi)巖(yan)(yan)石圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)構造變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)。星體(ti)內部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)放射性(xing)(xing)衰變(bian)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)是最(zui)(zui)可(ke)(ke)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)源，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)地下海洋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)可(ke)(ke)能(neng)(neng)就(jiu)有(you)賴于(yu)(yu)它。通過(guo)研究模型(xing)人們發(fa)現，如果(guo)過(guo)去木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌道離心率值較現今(jin)高很多（事實上(shang)也(ye)可(ke)(ke)能(neng)(neng)如此），那(nei)么潮(chao)汐(xi)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)就(jiu)可(ke)(ke)能(neng)(neng)取放射性(xing)(xing)衰變(bian)熱(re)(re)(re)源而代(dai)之(zhi)，成(cheng)為木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)最(zui)(zui)主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)源。
在(zai)(zai)兩種地(di)(di)形(xing)中(zhong)均(jun)可見到，但(dan)是(shi)在(zai)(zai)暗區(qu)(qu)中(zhong)分布(bu)的(de)(de)(de)(de)更為(wei)(wei)密(mi)集：這一(yi)區(qu)(qu)域遭遇過大(da)規模的(de)(de)(de)(de)隕(yun)石轟(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，因而(er)(er)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)分布(bu)呈飽和(he)(he)狀態。較(jiao)為(wei)(wei)明亮的(de)(de)(de)(de)槽(cao)(cao)溝地(di)(di)形(xing)區(qu)(qu)分布(bu)的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)則較(jiao)少，在(zai)(zai)這里由于(yu)(yu)構(gou)造變形(xing)而(er)(er)發(fa)育起來的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)形(xing)成(cheng)為(wei)(wei)了(le)主要地(di)(di)質(zhi)(zhi)特征。撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)表(biao)明暗區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)達到了(le)40億年(nian)(nian)，接近于(yu)(yu)月(yue)球上的(de)(de)(de)(de)高地(di)(di)地(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)；而(er)(er)槽(cao)(cao)溝地(di)(di)形(xing)則稍微年(nian)(nian)輕一(yi)些（但(dan)是(shi)無法確(que)定(ding)其確(que)切年(nian)(nian)齡(ling)）。和(he)(he)月(yue)球類(lei)似，在(zai)(zai)35-40億年(nian)(nian)之前，木(mu)衛三(san)經(jing)(jing)歷過一(yi)個(ge)隕(yun)石猛烈轟(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)時(shi)期如(ru)果這種情(qing)況屬(shu)實(shi)，那么這個(ge)時(shi)期在(zai)(zai)太陽系內曾(ceng)經(jing)(jing)發(fa)生了(le)大(da)規模的(de)(de)(de)(de)轟(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)事件，而(er)(er)這個(ge)時(shi)期之后轟(hong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)率(lv)又大(da)為(wei)(wei)降(jiang)低在(zai)(zai)亮區(qu)(qu)中(zhong)，既有撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)覆蓋于(yu)(yu)槽(cao)(cao)溝之上的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，也(ye)有槽(cao)(cao)溝切割撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，這說明其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)部分槽(cao)(cao)溝地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)也(ye)十分古老。木(mu)衛三(san)上也(ye)存在(zai)(zai)相對年(nian)(nian)輕的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)，其向外發(fa)散(san)的(de)(de)(de)(de)輻射線還清晰可見。木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)深度(du)不(bu)及月(yue)球和(he)(he)水星上的(de)(de)(de)(de)，這可能是(shi)由于(yu)(yu)木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)(de)冰質(zhi)(zhi)地(di)(di)層質(zhi)(zhi)地(di)(di)薄弱(ruo)，會發(fa)生位移，從而(er)(er)能夠轉移一(yi)部分的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)力(li)量許多地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)(nian)代(dai)久遠的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)(keng)體結(jie)構(gou)已經(jing)(jing)消失(shi)不(bu)見，只留(liu)下一(yi)種被稱為(wei)(wei)變余結(jie)構(gou)（英(ying)語：palimpsest）的(de)(de)(de)(de)殘(can)跡
木(mu)衛三的(de)(de)顯著特(te)征包(bao)括一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)被稱(cheng)為伽(jia)利(li)略區的(de)(de)較(jiao)暗平(ping)原，這個(ge)(ge)(ge)(ge)區域內的(de)(de)槽溝(gou)呈同心環分布，可(ke)能是在一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)地質活動時期內形成的(de)(de)。另外一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)顯著特(te)征則(ze)是木(mu)衛三的(de)(de)兩個(ge)(ge)(ge)(ge)極冠，其構成成分可(ke)能是霜體。這層霜體延伸(shen)至緯度為40°的(de)(de)地區。旅行者(zhe)號首次發現了木(mu)衛三的(de)(de)極冠。目前有(you)兩種(zhong)解釋極冠形成的(de)(de)理論(lun)，一(yi)種(zhong)認(ren)為是高(gao)緯度的(de)(de)冰(bing)體擴散所致(zhi)，另一(yi)種(zhong)認(ren)為是外空間的(de)(de)等(deng)離子(zi)態(tai)冰(bing)體轟(hong)擊所產生(sheng)的(de)(de)。伽(jia)利(li)略號的(de)(de)觀測結果更傾向于后一(yi)種(zhong)理論(lun)。
1972年(nian)，一(yi)支在印度(du)尼西亞的(de)波斯查天文(wen)臺工作的(de)印度(du)、英國和美國天文(wen)學家聯合團隊宣稱他們在一(yi)次掩(yan)星(xing)現象(xiang)中探測(ce)(ce)到了(le)木衛三的(de)大(da)氣(qi)(qi)，當(dang)時木星(xing)正從一(yi)顆恒星(xing)之(zhi)前通過。他們估(gu)計其(qi)大(da)氣(qi)(qi)壓約為1微(wei)巴（0.1帕(pa)）。1979年(nian)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)在飛(fei)掠(lve)過木星(xing)之(zhi)時，借助(zhu)當(dang)時的(de)一(yi)次掩(yan)星(xing)現象(xiang)進行(xing)(xing)了(le)類似的(de)觀(guan)測(ce)(ce)，但是(shi)得到了(le)不(bu)同的(de)結果。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)的(de)掩(yan)星(xing)觀(guan)測(ce)(ce)法(fa)使用短于(yu)200納米波長的(de)遠紫外(wai)線光譜(pu)進行(xing)(xing)觀(guan)測(ce)(ce)，這比之(zhi)1972年(nian)的(de)可(ke)見(jian)光譜(pu)觀(guan)測(ce)(ce)法(fa)，在測(ce)(ce)定氣(qi)(qi)體存在與否(fou)方面要(yao)精確(que)得多。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)的(de)觀(guan)測(ce)(ce)數據(ju)(ju)(ju)表(biao)明木衛三上(shang)并不(bu)存在大(da)氣(qi)(qi)，其(qi)表(biao)面的(de)微(wei)粒數量(liang)(liang)密度(du)最高只有1.5 × 10?cm3，對應的(de)壓力小(xiao)于(yu)2.5 × 10?微(wei)巴。后一(yi)個數據(ju)(ju)(ju)較之(zhi)1972年(nian)的(de)數據(ju)(ju)(ju)要(yao)小(xiao)了(le)5個數量(liang)(liang)級，說(shuo)明早期的(de)估(gu)計太過于(yu)樂(le)觀(guan)了(le)，
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)假色溫度(du)圖不過(guo)1995年哈勃空間望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)發現了(le)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)上存(cun)在稀薄的(de)(de)(de)(de)、以(yi)氧(yang)(yang)為(wei)主要成(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)，這點(dian)類(lei)似(si)于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)。哈勃望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在130.4納(na)米到135.6納(na)米段的(de)(de)(de)(de)遠(yuan)(yuan)紫外線(xian)光(guang)譜(pu)區探測到了(le)原子氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)光(guang)。這種(zhong)大(da)氣(qi)(qi)(qi)光(guang)是(shi)(shi)分(fen)(fen)子氧(yang)(yang)遭受(shou)電子轟擊(ji)而離解(jie)時(shi)(shi)所(suo)發出的(de)(de)(de)(de)，這表(biao)明木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)上存(cun)在著以(yi)O?分(fen)(fen)子為(wei)主的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)性(xing)大(da)氣(qi)(qi)(qi)。其(qi)(qi)(qi)表(biao)面微(wei)粒數量(liang)密(mi)度(du)在 1.2-7 × 10?cm3范圍(wei)之間，相應(ying)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面壓力(li)為(wei)0.2-1.2 × 10?微(wei)巴(ba)。這些數值(zhi)在旅行者號1981年探測的(de)(de)(de)(de)數值(zhi)上限之內。這種(zhong)微(wei)量(liang)級的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)濃度(du)不足以(yi)維(wei)持生(sheng)命(ming)存(cun)在；其(qi)(qi)(qi)來(lai)源可能(neng)(neng)是(shi)(shi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)冰體在輻射作用下分(fen)(fen)解(jie)為(wei)氫氣(qi)(qi)(qi)和(he)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程，其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)氫氣(qi)(qi)(qi)由(you)于其(qi)(qi)(qi)原子量(liang)較低，很快就(jiu)逃逸出木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)了(le)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)上觀測到的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)光(guang)并不像木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二上的(de)(de)(de)(de)同(tong)類(lei)現象一般(ban)在空間分(fen)(fen)布上呈(cheng)現均(jun)一性(xing)。哈勃望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)南北半球發現了(le)數個亮點(dian)，其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)兩個都處(chu)于緯(wei)度(du)50°地區——即木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)磁圈的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)場線(xian)和(he)聚集(ji)場線(xian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)界處(chu)。同(tong)時(shi)(shi)也有人認為(wei)亮點(dian)可能(neng)(neng)是(shi)(shi)等離子體在下落(luo)過(guo)程中(zhong)(zhong)切(qie)割擴(kuo)(kuo)散(san)場線(xian)所(suo)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)極光(guang)。
中性(xing)大氣(qi)層的(de)(de)存在(zai)著木(mu)衛(wei)三(san)(san)上也應(ying)該(gai)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層，因為氧分子(zi)是在(zai)遭受來自磁圈(quan)和太(tai)陽遠紫外輻(fu)射的(de)(de)高能電(dian)(dian)(dian)子(zi)轟(hong)擊之(zhi)后(hou)而電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)的(de)(de)。但是和大氣(qi)層一樣，木(mu)衛(wei)三(san)(san)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層的(de)(de)性(xing)質也引發(fa)了爭議。伽利略號的(de)(de)部分觀測(ce)(ce)發(fa)現(xian)在(zai)木(mu)衛(wei)三(san)(san)表面的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)密度較高，表明其存在(zai)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層，但是其他觀測(ce)(ce)則(ze)毫無所(suo)獲。通過各(ge)種(zhong)觀測(ce)(ce)所(suo)測(ce)(ce)定的(de)(de)木(mu)衛(wei)三(san)(san)表面的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)密度處于400-2,500 cm3范圍(wei)之(zhi)間。及至2008年，木(mu)衛(wei)三(san)(san)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層的(de)(de)各(ge)項參數仍未被精確(que)確(que)定。
證(zheng)明木衛(wei)三(san)含氧(yang)(yang)(yang)大氣存在的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)種方法(fa)是對藏于木衛(wei)三(san)表層冰體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氣體(ti)進行測量。1996年(nian)，科學家們公布了針對臭氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)測量結(jie)果。1997年(nian)，光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)析揭示了分(fen)(fen)子(zi)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)二聚(ju)體(ti)（或雙原(yuan)子(zi)分(fen)(fen)子(zi)）吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)能(neng)，即(ji)當氧(yang)(yang)(yang)分(fen)(fen)子(zi)處(chu)于濃相狀態時，就會出(chu)現這種吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)能(neng)，而如果分(fen)(fen)子(zi)氧(yang)(yang)(yang)藏于冰體(ti)之中(zhong)(zhong)，則吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)功(gong)能(neng)最佳。二聚(ju)體(ti)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)位(wei)置更多(duo)的(de)(de)(de)取決(jue)于緯(wei)度(du)(du)(du)(du)和(he)經度(du)(du)(du)(du)，而非表面(mian)的(de)(de)(de)反(fan)照率(lv)——隨著(zhu)緯(wei)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)提高，吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)(de)位(wei)置就會上移。而相反(fan)的(de)(de)(de)，隨著(zhu)緯(wei)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)提高臭氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)則會下移。實驗(yan)室的(de)(de)(de)模擬(ni)試驗(yan)表明，在木衛(wei)三(san)上表面(mian)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)高于100K的(de)(de)(de)地(di)區，O?并不會聚(ju)合在一(yi)起，而是擴(kuo)散(san)至冰體(ti)中(zhong)(zhong)。
當在木衛(wei)二上(shang)(shang)發現(xian)了鈉(na)元素之后，科學家們便開(kai)(kai)始在木衛(wei)三的(de)(de)(de)大氣中尋找這(zhe)種(zhong)物(wu)質(zhi)，但是到了1997年(nian)都(dou)一無所獲。據估計(ji)，鈉(na)在木衛(wei)三上(shang)(shang)的(de)(de)(de)豐(feng)度(du)比木衛(wei)二小13倍，這(zhe)可能是因為其表(biao)面原(yuan)本(ben)就缺乏(fa)該(gai)物(wu)質(zhi)或(huo)磁圈將(jiang)這(zhe)類高能原(yuan)子擋開(kai)(kai)了。木衛(wei)三大氣層(ceng)中存(cun)在的(de)(de)(de)另一種(zhong)微量(liang)成分是原(yuan)子氫，在距該(gai)衛(wei)星(xing)表(biao)面3000千米(mi)的(de)(de)(de)太(tai)空即(ji)已能觀測到氫原(yuan)子的(de)(de)(de)存(cun)在。其在星(xing)體表(biao)面的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)密(mi)度(du)約為1.5 × 10?cm3。
1995年至2000年間，伽利略號共6次近距離飛掠過木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)，發現該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)有一(yi)個獨立(li)于木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)之(zhi)(zhi)外的、長期(qi)存在的、其本身(shen)所固有的磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩，其大小(xiao)估(gu)計為(wei)1.3 × 1013T·m3，比水星(xing)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩大三(san)(san)(san)倍(bei)。其磁(ci)(ci)(ci)(ci)偶極子與木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)自轉軸的交角為(wei)176°，這(zhe)意味著(zhu)其磁(ci)(ci)(ci)(ci)極正對(dui)著(zhu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)層的北磁(ci)(ci)(ci)(ci)極位于軌道平面之(zhi)(zhi)下。由這(zhe)個長期(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩創造的偶極磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)在木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)赤道地區(qu)的強度(du)為(wei)719±2納(na)特斯(si)拉，超過了此處的木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度(du)——后者(zhe)為(wei)120納(na)特斯(si)拉。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)赤道地區(qu)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)正對(dui)著(zhu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，這(zhe)使其場(chang)線有可能重新聚(ju)合。而(er)其南北極地區(qu)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度(du)則是(shi)赤道地區(qu)的兩倍(bei)為(wei)1440納(na)特斯(si)拉，
長期存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)矩在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)三四(si)周劃(hua)出(chu)一個(ge)空(kong)間，形成(cheng)了(le)(le)一個(ge)嵌入木(mu)星磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型磁(ci)層(ceng)(ceng)。木(mu)衛(wei)(wei)三是(shi)太(tai)陽系中(zhong)(zhong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)唯一一顆擁有磁(ci)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星。其磁(ci)層(ceng)(ceng)直徑達4-5RG (RG=2,631.2千(qian)米(mi))。在(zai)(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)三上緯度低于30°的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地區，其磁(ci)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場線(xian)是(shi)閉合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)(zai)(zai)這個(ge)區域，帶(dai)電(dian)粒(li)子(zi)(zi)（如(ru)電(dian)子(zi)(zi)和(he)離(li)子(zi)(zi)）均(jun)被捕獲(huo)，進而形成(cheng)輻射帶(dai)。磁(ci)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)所含(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要離(li)子(zi)(zi)為(wei)單個(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧原子(zi)(zi)——O+——這點(dian)與木(mu)衛(wei)(wei)三含(han)氧大氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征相(xiang)吻(wen)合(he)。而在(zai)(zai)(zai)緯度高于30°的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)冠地區場線(xian)則向外(wai)擴散，連接(jie)著木(mu)衛(wei)(wei)三和(he)木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)離(li)層(ceng)(ceng)。在(zai)(zai)(zai)這些地區已經發現了(le)(le)高能（高達數十(shi)甚(shen)至數百千(qian)伏）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)和(he)離(li)子(zi)(zi)，可能由此而形成(cheng)了(le)(le)木(mu)衛(wei)(wei)三極(ji)地地區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)光(guang)現象。另外(wai)，在(zai)(zai)(zai)極(ji)地地區不斷下落(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重離(li)子(zi)(zi)則發生了(le)(le)濺(jian)射運動最終使(shi)木(mu)衛(wei)(wei)三表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體變暗。
木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層和(he)木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)相互影響與(yu)(yu)太陽風(feng)和(he)地球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)在很多方(fang)(fang)面(mian)十(shi)分(fen)類似(si)。如繞木(mu)(mu)星(xing)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)對(dui)(dui)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)逆(ni)軌道(dao)(dao)方(fang)(fang)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)(hong)擊就(jiu)(jiu)非常像太陽風(feng)對(dui)(dui)地球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)轟(hong)(hong)擊。主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)之(zhi)處是(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)流的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)——在地球上為超音速(su)，而在木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)上為亞音速(su)。由于(yu)其等(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)流速(su)度(du)為亞音速(su)，所(suo)(suo)以(yi)在木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)逆(ni)軌道(dao)(dao)方(fang)(fang)向(xiang)一面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)并未形(xing)成(cheng)弓形(xing)激波(bo)。除了其本身(shen)固(gu)(gu)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層外，木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)還(huan)擁有(you)(you)一個(ge)(ge)感應(ying)(ying)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)偶極(ji)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，其存在與(yu)(yu)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)附近(jin)木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)有(you)(you)關。該感應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)隨(sui)著木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)本身(shen)固(gu)(gu)有(you)(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)，交替呈放射狀(zhuang)面(mian)向(xiang)木(mu)(mu)星(xing)或(huo)背向(xiang)木(mu)(mu)星(xing)該磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)較(jiao)之(zhi)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)本身(shen)之(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)弱了一個(ge)(ge)數(shu)量級——前者磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)赤道(dao)(dao)地區的(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)(chang)強(qiang)為60納特斯拉，只(zhi)及木(mu)(mu)星(xing)此處場(chang)(chang)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)。木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)感應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和(he)木(mu)(mu)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)以(yi)及木(mu)(mu)衛(wei)二的(de)(de)(de)(de)(de)感應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)十(shi)分(fen)相似(si)，這表(biao)明該衛(wei)星(xing)可能也擁有(you)(you)一個(ge)(ge)高電導率的(de)(de)(de)(de)(de)地下海洋。由于(yu)木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構已(yi)經(jing)是(shi)(shi)(shi)徹底的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)化(hua)(hua)型，且擁有(you)(you)一顆金屬內(nei)(nei)核(he)(he)，所(suo)(suo)以(yi)其本身(shen)固(gu)(gu)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生方(fang)(fang)式可能與(yu)(yu)地球磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生方(fang)(fang)式類似(si)：即是(shi)(shi)(shi)內(nei)(nei)核(he)(he)物質運動的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。如果磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)是(shi)(shi)(shi)基于(yu)發電機原理的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)物那(nei)么木(mu)(mu)衛(wei)三(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層就(jiu)(jiu)可能是(shi)(shi)(shi)由其內(nei)(nei)核(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)對(dui)(dui)流運動所(suo)(suo)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。
盡管(guan)已知木衛三(san)擁有一個鐵質內(nei)核(he)(he)，但是其磁層(ceng)(ceng)仍(reng)然顯得(de)很神(shen)秘，特別是為(wei)(wei)何(he)其他(ta)與(yu)之大小相同的(de)衛星都不(bu)擁有磁層(ceng)(ceng)。一些研究(jiu)認(ren)為(wei)(wei)在木衛三(san)這種(zhong)相對較小的(de)體積下，其內(nei)核(he)(he)應該(gai)早已被充分冷(leng)(leng)卻以致內(nei)核(he)(he)的(de)流(liu)動和磁場(chang)的(de)產生(sheng)都無以為(wei)(wei)繼。一種(zhong)解釋聲稱(cheng)能(neng)(neng)夠引(yin)起星體表面(mian)構造(zao)變(bian)形的(de)軌(gui)道(dao)(dao)共振也能(neng)(neng)夠起到(dao)維持磁層(ceng)(ceng)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)：即(ji)木衛三(san)的(de)軌(gui)道(dao)(dao)離(li)心率和潮汐(xi)熱作(zuo)(zuo)用(yong)由于某些軌(gui)道(dao)(dao)共振作(zuo)(zuo)用(yong)而(er)出現增益，同時其地幔(man)也起到(dao)了絕(jue)緣內(nei)核(he)(he)，阻止其冷(leng)(leng)卻的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)另一種(zhong)解釋認(ren)為(wei)(wei)是地幔(man)中的(de)硅酸鹽(yan)巖石(shi)中殘留的(de)磁性造(zao)成了這種(zhong)磁層(ceng)(ceng)。如果該(gai)衛星在過(guo)去曾經擁有基于發(fa)電機原(yuan)理(li)產生(sheng)的(de)強大磁場(chang)，那么(me)該(gai)理(li)論就很有可能(neng)(neng)行得(de)通。
木衛三可能由木星(xing)次星(xing)云——即在木星(xing)形成之(zhi)后環繞于(yu)其(qi)四周的(de)、由氣體(ti)和(he)塵埃組成的(de)圓盤——的(de)吸積(ji)作(zuo)用所(suo)產生木衛三的(de)吸積(ji)過程持續了大約1萬年(nian)，相較暗的(de)尼克爾森區(qu)和(he)較亮的(de)哈帕吉亞槽溝之(zhi)間可謂(wei)涇(jing)渭(wei)分明。
較(jiao)(jiao)于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)10萬年短(duan)得多。當伽利略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)開始形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)之(zhi)際(ji)，木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)次(ci)星(xing)(xing)(xing)云中所(suo)含的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)已經相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)少(shao)；這(zhe)(zhe)導(dao)致(zhi)(zhi)了木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)較(jiao)(jiao)長的(de)(de)(de)(de)吸(xi)積(ji)時間。相(xiang)(xiang)反，由于木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)是緊接木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)之(zhi)后(hou)(hou)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)時的(de)(de)(de)(de)次(ci)星(xing)(xing)(xing)云還比較(jiao)(jiao)濃密，所(suo)以(yi)其吸(xi)積(ji)作用所(suo)耗(hao)時間較(jiao)(jiao)短(duan)。相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)短(duan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)時間使得吸(xi)積(ji)過程中產生的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)少(shao)逃逸(yi)，這(zhe)(zhe)些(xie)未逃逸(yi)的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)導(dao)致(zhi)(zhi)了冰體(ti)的(de)(de)(de)(de)融(rong)化(hua)和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)內(nei)部結構的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化(hua)：即巖(yan)石(shi)和冰體(ti)相(xiang)(xiang)互(hu)分(fen)(fen)開，巖(yan)石(shi)沉入星(xing)(xing)(xing)體(ti)中心形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)內(nei)核。在這(zhe)(zhe)方面，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)與木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)不同，后(hou)(hou)者由于其較(jiao)(jiao)長的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)時間而導(dao)致(zhi)(zhi)吸(xi)積(ji)熱逃逸(yi)殆盡(jin)，從而無(wu)法(fa)在初期融(rong)化(hua)冰體(ti)以(yi)及分(fen)(fen)化(hua)內(nei)部結構。這(zhe)(zhe)一假(jia)說(shuo)揭示了為(wei)何質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和構成(cheng)(cheng)(cheng)物質(zhi)(zhi)如此接近的(de)(de)(de)(de)兩顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)看起來卻如此得不同。
在其形(xing)成(cheng)之后，木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)還保存了(le)(le)大(da)部(bu)分(fen)(fen)(fen)在吸(xi)積(ji)過(guo)程(cheng)和分(fen)(fen)(fen)化(hua)過(guo)程(cheng)中形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)，它(ta)只(zhi)是緩慢(man)的(de)(de)(de)(de)(de)將少量(liang)(liang)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)釋放至冰(bing)質地(di)(di)幔層中，就如同熱(re)(re)(re)電池的(de)(de)(de)(de)(de)運作一(yi)般。接(jie)著，地(di)(di)幔又通過(guo)對(dui)(dui)流(liu)作用將熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)傳導(dao)至星(xing)體(ti)表(biao)面(mian)。不久(jiu)巖石中蘊(yun)含的(de)(de)(de)(de)(de)放射性(xing)元素開始衰變，產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)進一(yi)步(bu)加(jia)熱(re)(re)(re)了(le)(le)內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)，從(cong)而加(jia)劇了(le)(le)其內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)化(hua)，最終(zhong)形(xing)成(cheng)了(le)(le)一(yi)個(ge)鐵(tie)-硫化(hua)亞鐵(tie)內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)和一(yi)個(ge)硅酸鹽地(di)(di)幔。至此，木(mu)衛(wei)三內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)結(jie)構徹底分(fen)(fen)(fen)化(hua)。與(yu)之相(xiang)比較(jiao)，未經(jing)內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)結(jie)構分(fen)(fen)(fen)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)四所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)放射性(xing)熱(re)(re)(re)能只(zhi)能導(dao)致(zhi)其冰(bing)質內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)流(liu)，這種對(dui)(dui)流(liu)有效地(di)(di)冷(leng)卻(que)(que)了(le)(le)星(xing)體(ti)，并阻止了(le)(le)大(da)規模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)融化(hua)和內(nei)(nei)(nei)(nei)部(bu)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)快速分(fen)(fen)(fen)化(hua)，同時其最多只(zhi)能引起(qi)冰(bing)體(ti)與(yu)巖石的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)化(hua)。現今，木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)過(guo)程(cheng)仍十(shi)分(fen)(fen)(fen)緩慢(man)。從(cong)起(qi)內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)和硅酸鹽地(di)(di)幔所釋放出的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)使得(de)木(mu)衛(wei)三上的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)下海洋得(de)以存在，同時只(zhi)是緩慢(man)冷(leng)卻(que)(que)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)-硫化(hua)亞鐵(tie)內(nei)(nei)(nei)(nei)核(he)仍在推動星(xing)體(ti)內(nei)(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)對(dui)(dui)流(liu)，并維(wei)持著磁圈的(de)(de)(de)(de)(de)存在。木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)外(wai)熱(re)(re)(re)通量(liang)(liang)很可(ke)能高于木(mu)衛(wei)四。
木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)距離(li)(li)(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)107萬400千米，是伽利略衛(wei)星(xing)中(zhong)距離(li)(li)(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)第三(san)近(jin)的(de)(de)，其公轉(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)期為7天3小(xiao)時。和大(da)部分(fen)已(yi)知的(de)(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)衛(wei)星(xing)一(yi)樣，木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)也為木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)所鎖定(ding)，永遠(yuan)都以同一(yi)面(mian)面(mian)向木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)，木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)二和木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)三(san)三(san)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)(de)拉普拉斯共(gong)振狀態(tai)。它(ta)的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)離(li)(li)(li)心率很小(xiao)，軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)傾(qing)角也很小(xiao)，接近(jin)于木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)赤道(dao)(dao)(dao)(dao)，同時在數百年(nian)的(de)(de)周(zhou)(zhou)(zhou)期里，軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)離(li)(li)(li)心率和傾(qing)角還(huan)會以周(zhou)(zhou)(zhou)期函數的(de)(de)形式(shi)受到(dao)太陽和木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)引力(li)攝動的(de)(de)影響。變化(hua)范圍分(fen)別(bie)為0.0009-0.0022和0.05-0.32°這種軌(gui)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)變化(hua)使得其轉(zhuan)軸(zhou)傾(qing)角在0-0.33°之(zhi)間(jian)變化(hua)。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)保持著軌道共振關系：即木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)每公(gong)轉一(yi)周，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二即公(gong)轉兩周、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)公(gong)轉四(si)周當(dang)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二位于(yu)近拱點(dian)、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)位于(yu)遠拱點(dian)時，兩者之(zhi)間會出(chu)現上合現象；而當(dang)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二位于(yu)近拱點(dian)時，它和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)
之(zhi)間也會出現上合現象。木(mu)衛一(yi)和木(mu)衛二，木(mu)衛三(san)的(de)上合位(wei)置會以相同速(su)率移動，遂三(san)者(zhe)之(zhi)間有可能出現三(san)星合現象。這種復雜的(de)軌(gui)道共振(zhen)(zhen)被稱為(wei)拉普拉斯共振(zhen)(zhen)。現今(jin)的(de)拉普拉斯共振(zhen)(zhen)并無法將木(mu)衛三(san)的(de)軌(gui)道離(li)心(xin)率提(ti)升到(dao)一(yi)個更高的(de)值。
0.0013的(de)(de)(de)離(li)心(xin)率值(zhi)(zhi)可(ke)能(neng)是(shi)(shi)早(zao)期(qi)殘留下來的(de)(de)(de)——當時軌(gui)道離(li)心(xin)率的(de)(de)(de)提(ti)升是(shi)(shi)有可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)。但是(shi)(shi)木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)軌(gui)道離(li)心(xin)率仍然讓(rang)人困惑(huo)：如果在(zai)(zai)現階段其離(li)心(xin)率值(zhi)(zhi)無法(fa)提(ti)升，則必然得表明在(zai)(zai)其內(nei)部的(de)(de)(de)潮汐耗散作用下，它(ta)的(de)(de)(de)離(li)心(xin)率值(zhi)(zhi)正在(zai)(zai)逐漸(jian)損耗。這意味著離(li)心(xin)率值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)最后一(yi)次損耗就發生在(zai)(zai)數(shu)億年之(zhi)前。由于現今木(mu)衛三(san)軌(gui)道的(de)(de)(de)離(li)心(xin)率相對(dui)較(jiao)低——平均只有0.0015，所以(yi)現今木(mu)衛三(san)的(de)(de)(de)潮汐熱也(ye)應該相應的(de)(de)(de)十分(fen)微弱。但是(shi)(shi)在(zai)(zai)過去(qu)，木(mu)衛三(san)可(ke)能(neng)已經(jing)經(jing)歷過了一(yi)種或多種類拉普拉斯共振，從(cong)而使(shi)得其軌(gui)道離(li)心(xin)率能(neng)達(da)到(dao)0.01-0.02的(de)(de)(de)高值(zhi)(zhi)。
這(zhe)(zhe)(zhe)可能在(zai)(zai)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三內部(bu)引(yin)(yin)起(qi)了(le)顯(xian)著的(de)潮(chao)汐(xi)熱效應；而(er)(er)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)多階(jie)段的(de)內部(bu)加熱最(zui)(zui)終造成(cheng)(cheng)了(le)現(xian)今木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三表(biao)面(mian)的(de)槽溝地形人們還無法(fa)確(que)切知(zhi)曉木衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)、木衛(wei)(wei)(wei)(wei)二和木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三之(zhi)間(jian)的(de)拉普拉斯(si)共振(zhen)是(shi)如何形成(cheng)(cheng)的(de)。現(xian)今存(cun)在(zai)(zai)兩(liang)(liang)種(zhong)假說：一(yi)(yi)種(zhong)認為這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)狀態在(zai)(zai)太陽系(xi)形成(cheng)(cheng)之(zhi)初即已存(cun)在(zai)(zai)；另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)認為這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)狀態是(shi)在(zai)(zai)太陽系(xi)形成(cheng)(cheng)之(zhi)后才發展出來的(de)。一(yi)(yi)種(zhong)可能的(de)形成(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)如下：首先是(shi)由于木星的(de)潮(chao)汐(xi)效應，致使木衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)軌道(dao)(dao)向外(wai)推移(yi)，直(zhi)至某(mou)一(yi)(yi)點與(yu)(yu)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)二發生2:1的(de)軌道(dao)(dao)共振(zhen)；之(zhi)后其軌道(dao)(dao)繼續(xu)向外(wai)推移(yi)，同時將部(bu)分的(de)旋轉力矩(ju)轉移(yi)給木衛(wei)(wei)(wei)(wei)二，從而(er)(er)也(ye)引(yin)(yin)起(qi)了(le)后者(zhe)的(de)軌道(dao)(dao)向外(wai)推移(yi)；這(zhe)(zhe)(zhe)個過(guo)程(cheng)持(chi)續(xu)進行直(zhi)到(dao)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)二到(dao)達(da)某(mou)一(yi)(yi)點與(yu)(yu)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)三形成(cheng)(cheng)2:1的(de)軌道(dao)(dao)共振(zhen)。最(zui)(zui)終三者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)兩(liang)(liang)對上(shang)合現(xian)象的(de)位置(zhi)移(yi)動速率保持(chi)一(yi)(yi)致形成(cheng)(cheng)拉普拉斯(si)共振(zhen)。
第(di)一批是先(xian)驅者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)10號和先(xian)驅者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)11號，兩者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)傳回的(de)關(guan)于木衛三(san)的(de)信息較少。之后(hou)旅行者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)1號和旅行者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)2號于1979年(nian)飛掠過木衛三(san)。它們精確(que)測定了它的(de)大(da)小，最終證明它的(de)體積要(yao)大(da)于土衛六，后(hou)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)曾被認為(wei)大(da)于前者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)。此外(wai)，這兩艘飛船(chuan)還發現了木衛三(san)上的(de)槽溝(gou)地形。
1995年，伽(jia)利略號(hao)進入(ru)環木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)軌道。在(zai)(zai)1996年至2000年間，它共6次近(jin)(jin)距離(li)(li)飛(fei)掠(lve)過(guo)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)。這6次飛(fei)掠(lve)被命名(ming)為G1，G2，G7，G8，G28，G29。在(zai)(zai)最接近(jin)(jin)的(de)一次飛(fei)掠(lve)——G2——中(zhong)，伽(jia)利略號(hao)距離(li)(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)表(biao)面僅264千米。在(zai)(zai)1996年的(de)G1飛(fei)掠(lve)中(zhong)，它發(fa)現了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)磁(ci)場。后來又發(fa)現了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)地(di)下海洋，并(bing)于2001年對(dui)外(wai)公布。伽(jia)利略號(hao)傳回了(le)大量(liang)的(de)光譜圖像，并(bing)在(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)表(biao)面發(fa)現了(le)數種非冰(bing)化合物。前往近(jin)(jin)距離(li)(li)探測木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)探測器是新視野號(hao)，它于2007年在(zai)(zai)前往冥王(wang)星(xing)的(de)途中(zhong)飛(fei)掠(lve)過(guo)了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)，并(bing)在(zai)(zai)加速過(guo)程中(zhong)拍攝了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)的(de)地(di)形圖和構成(cheng)圖。
2009年2月，美國航空(kong)航天局(ju)和(he)歐洲(zhou)空(kong)間局(ju)確認該(gai)計(ji)(ji)劃(hua)將(jiang)優先于“土衛(wei)(wei)六-土星(xing)(xing)計(ji)(ji)劃(hua)”得以實施。木衛(wei)(wei)二(er)-木星(xing)(xing)計(ji)(ji)劃(hua)”包括(kuo)美國航空(kong)航天局(ju)主持的(de)(de)“木星(xing)(xing)-木衛(wei)(wei)二(er)軌(gui)道(dao)(dao)飛(fei)行器(qi)(qi)”和(he)歐洲(zhou)空(kong)間局(ju)主持的(de)(de)“木星(xing)(xing)-木衛(wei)(wei)三(san)軌(gui)道(dao)(dao)飛(fei)行器(qi)(qi)”，可(ke)能(neng)還包括(kuo)日本宇宙航空(kong)研究開發機構(gou)主持的(de)(de)“木星(xing)(xing)磁場探測器(qi)(qi)”。 已被(bei)取消(xiao)(xiao)的(de)(de)環木衛(wei)(wei)三(san)軌(gui)道(dao)(dao)探測計(ji)(ji)劃(hua)是木星(xing)(xing)冰(bing)月軌(gui)道(dao)(dao)器(qi)(qi)。原(yuan)計(ji)(ji)劃(hua)使用核裂變(bian)反應堆(dui)作為(wei)其(qi)(qi)動力來源(yuan)，這(zhe)將(jiang)使其(qi)(qi)能(neng)夠對木衛(wei)(wei)三(san)進行詳細勘查。但是由于預算裁剪，該(gai)計(ji)(ji)劃(hua)于2005年被(bei)取消(xiao)(xiao)。另外還有一個被(bei)取消(xiao)(xiao)的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)被(bei)稱為(wei)“宏偉(wei)的(de)(de)木衛(wei)(wei)三(san)”（The Grandeur of Ganymede）。
2015年03月12日，美國(guo)國(guo)家(jia)航空航天局(NASA)宣(xuan)布(bu)，美國(guo)宇航局哈勃太空望(wang)遠鏡(jing)近(jin)日觀測到(dao)木(mu)衛三磁場(chang)產生(sheng)的(de)極光現(xian)象，并測量出(chu)木(mu)衛三冰層下方存(cun)在具有一定鹽(yan)度的(de)咸水海洋。
根據測算，這(zhe)片地下(xia)海洋深度(du)約為(wei)10萬米(mi)，相當于(yu)地球上最深海洋的10倍多。它(ta)存在于(yu)150千米(mi)厚、主要由冰層組(zu)成的地表(biao)下(xia)。
木星(xing)最(zui)大的(de)(de)(de)衛星(xing)----木衛三也是(shi)(shi)它擁(yong)有的(de)(de)(de)唯一一顆(ke)有強磁場的(de)(de)(de)衛星(xing)。科學家利用哈勃太空望遠鏡獲得的(de)(de)(de)數千(qian)張圖片，發現(xian)在木星(xing)極(ji)區(qu)看到的(de)(de)(de)非常(chang)壯觀(guan)的(de)(de)(de)極(ji)光，是(shi)(shi)在木衛三的(de)(de)(de)磁氣圈產生的(de)(de)(de)引力影響下形成(cheng)的(de)(de)(de)，
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三和非(fei)常活躍的(de)(de)(de)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一在圍繞(rao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)運行(xing)時，會與這顆行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)等(deng)離(li)子體(ti)相互作用，在木(mu)(mu)星(xing)(xing)極(ji)(ji)區產(chan)生明亮(liang)的(de)(de)(de)斑(ban)(ban)點這些亮(liang)斑(ban)(ban)被稱作“極(ji)(ji)光足印(auroral footprints)”。然(ran)而，直到(dao)現在也沒有人知道木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)(de)足跡到(dao)底(di)有多大以及為(wei)什么(me)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三會導致木(mu)(mu)星(xing)(xing)極(ji)(ji)區產(chan)生美麗壯觀(guan)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)光。
研(yan)(yan)究人員(yuan)通過分(fen)析(xi)哈勃太空望遠鏡拍(pai)攝(she)的(de)(de)(de)圖(tu)片，測量(liang)出木衛(wei)(wei)(wei)三(san)腳(jiao)印的(de)(de)(de)確切大(da)(da)小他們(men)認為(wei)(wei)這(zhe)些(xie)斑點的(de)(de)(de)面積太大(da)(da)根本不是(shi)衛(wei)(wei)(wei)星在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)顆行星上的(de)(de)(de)投影，而且它(ta)的(de)(de)(de)直(zhi)徑跟木衛(wei)(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)保護(hu)性磁(ci)場的(de)(de)(de)直(zhi)徑非常相(xiang)符。科(ke)學(xue)家還測量(liang)了木衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)極光足印的(de)(de)(de)大(da)(da)小及(ji)形狀這(zhe)是(shi)由木衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)上活(huo)躍的(de)(de)(de)火山噴發(fa)出來(lai)的(de)(de)(de)帶電粒子造成的(de)(de)(de)比利時列日大(da)(da)學(xue)(University of Liege)的(de)(de)(de)天(tian)體物理(li)學(xue)家丹尼斯·格(ge)倫頓特(Denis Grodent)說：“這(zhe)些(xie)極光結(jie)構中(zhong)的(de)(de)(de)每(mei)一(yi)(yi)個都(dou)在(zai)(zai)(zai)(zai)告訴我(wo)們(men)一(yi)(yi)個正在(zai)(zai)(zai)(zai)進行中(zhong)的(de)(de)(de)故事——在(zai)(zai)(zai)(zai)遙遠的(de)(de)(de)木星上正進行著大(da)(da)規模(mo)能量(liang)傳輸。通過分(fen)析(xi)這(zhe)些(xie)極光的(de)(de)(de)確切位置，以及(ji)木衛(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)和(he)木衛(wei)(wei)(wei)三(san)圍繞木星運行時，它(ta)們(men)的(de)(de)(de)形狀及(ji)亮度發(fa)生的(de)(de)(de)改變，我(wo)們(men)已(yi)經(jing)制作出迄(qi)今為(wei)(wei)止最為(wei)(wei)詳細(xi)的(de)(de)(de)模(mo)擬(ni)圖(tu)模(mo)仿木星與這(zhe)些(xie)衛(wei)(wei)(wei)星之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)電磁(ci)作用。”格(ge)倫頓特在(zai)(zai)(zai)(zai)德國舉行的(de)(de)(de)歐洲行星科(ke)學(xue)大(da)(da)會上詳細(xi)介紹(shao)了這(zhe)項研(yan)(yan)究結(jie)果，
格倫頓特和他(ta)的(de)科研組除了把木衛三(san)的(de)極光(guang)足印與(yu)它的(de)磁(ci)場(chang)結合(he)在(zai)一起(qi)外還意外在(zai)這(zhe)顆衛星(xing)極光(guang)的(de)亮度方面發現周期性變(bian)化(hua)，這(zhe)些變(bian)化(hua)發生在(zai)三(san)個不同時刻。研究(jiu)人員認(ren)為，每(mei)次變(bian)化(hua)都反映了木星(xing)的(de)等(deng)離子體與(yu)木衛三(san)的(de)磁(ci)場(chang)之間發生了相互作(zuo)用(yong)，但是至今他(ta)們也不清(qing)楚(chu)是什(shen)么引(yin)起(qi)這(zhe)種(zhong)相互作(zuo)用(yong)的(de)。
研究負(fu)責(ze)人、約翰-霍普金斯(si)大學(xue)應(ying)用物理實驗(yan)室(shi)的(de)韋斯(si)-帕(pa)特森表示：“通過繪(hui)制(zhi)木衛三表面圖，我(wo)們(men)可更準確地解(jie)答(da)這顆真正獨一(yi)無(wu)二(er)衛星的(de)形成(cheng)和演(yan)變(bian)等科學(xue)問題。”
這張(zhang)(zhang)地(di)(di)圖(tu)由(you)美國地(di)(di)質調查局公布，從(cong)技(ji)術上闡(chan)述了木衛(wei)三表面(mian)各種各樣的地(di)(di)質特征，是第(di)一(yi)張(zhang)(zhang)完整的冰冷的外(wai)行星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)地(di)(di)圖(tu)。帕特森、柯林斯和(he)同(tong)事們用美國宇航局旅行者和(he)伽利略太空探測器捕捉到的圖(tu)像制作出這張(zhang)(zhang)地(di)(di)圖(tu)。
從(cong)1610年1月(yue)木衛三被發現(xian)以(yi)來，它就成為反(fan)復觀測的焦點。科(ke)學(xue)家用地(di)球望遠鏡第一(yi)次觀測木衛三，然后用飛近探測和(he)環繞木星飛行的航天器進(jin)行觀測。這(zhe)些研究發現(xian)了一(yi)個復雜的冰冷世(shi)界(jie)。它的表(biao)面(mian)以(yi)兩(liang)個主要地(di)形類型間的鮮明對(dui)比(bi)為特(te)征(zheng)。這(zhe)兩(liang)種地(di)形是又(you)黑又(you)冷的多隕石坑地(di)區和(he)更(geng)(geng)亮更(geng)(geng)年輕(但依然十分古老)的地(di)區，后者(zhe)以(yi)大量溝槽(cao)和(he)山脊為特(te)征(zheng)。
木衛(wei)(wei)三直徑3280英里(約合(he)5262公(gong)里)，比行星(xing)(xing)水星(xing)(xing)和矮行星(xing)(xing)冥王星(xing)(xing)都大。它還是(shi)已知太陽(yang)系中(zhong)唯一一顆擁(yong)有自(zi)己(ji)磁(ci)層(ceng)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。這張地圖詳(xiang)細闡(chan)述了木衛(wei)(wei)三形成和在(zai)太陽(yang)系大部(bu)分(fen)歷史中(zhong)演變(bian)的(de)地質特征。這些地質特征記錄下木衛(wei)(wei)三內(nei)部(bu)演變(bian)、木衛(wei)(wei)三動力學和其(qi)他伽(jia)利略衛(wei)(wei)星(xing)(xing)間相互作用(yong)以(yi)及撞擊木衛(wei)(wei)三表面小(xiao)天(tian)體演變(bian)的(de)證據。
這張(zhang)新地(di)圖是研(yan)究人員比較其他冰冷(leng)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)地(di)質(zhi)(zhi)特(te)征的(de)(de)重要工具(ju)，因為在(zai)其他冰冷(leng)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)上(shang)發(fa)現的(de)(de)任何特(te)征類型(xing)都(dou)和木衛(wei)(wei)三(san)某(mou)個地(di)方(fang)的(de)(de)特(te)征相似。木衛(wei)(wei)三(san)表面(mian)是地(di)球所有陸(lu)地(di)面(mian)積的(de)(de)一半以上(shang)。這顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)為科學家提供各(ge)種各(ge)樣(yang)(yang)的(de)(de)觀測地(di)點。柯林斯說：“木衛(wei)(wei)三(san)表現出(chu)古(gu)老和最近形成的(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)特(te)征。除了(le)地(di)質(zhi)(zhi)多(duo)樣(yang)(yang)性(xing)，它(ta)還(huan)增(zeng)加了(le)歷史多(duo)樣(yang)(yang)性(xing)。”
伽(jia)利略發現其他行星(xing)(xing)(xing)也(ye)有(you)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，證實了地球不是(shi)宇宙(zhou)中唯一有(you)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)行星(xing)(xing)(xing)，還證明了尼古拉(la)·哥白尼的(de)“日心(xin)說(shuo)”是(shi)正確的(de)。
使(shi)用簡單的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)，依靠單獨研究，伽利略讓人們(men)很好地認識了太陽(yang)系、星系和(he)浩瀚的(de)(de)(de)宇宙(zhou)。他制作的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)使(shi)人們(men)觀察(cha)到(dao)以(yi)前難以(yi)觀察(cha)到(dao)的(de)(de)(de)太空景象，加深了人們(men)對宇宙(zhou)的(de)(de)(de)理解。
巧笑倩兮 
