木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)又稱(cheng)為卡里(li)斯托（Callisto、英語發(fa)音：/k??l?sto?/、希(xi)臘文：Καλλιστ?）是圍繞木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)的一(yi)顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，由伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)·伽(jia)利(li)(li)萊(lai)在1610年(nian)首次發(fa)現。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)是太陽系第(di)三(san)大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，也(ye)是木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)第(di)二大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，僅次于(yu)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)的直徑為水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)直徑的99%，但是質量只有它的三(san)分之一(yi)。該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的軌(gui)(gui)道(dao)在四(si)(si)顆伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中距離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最遠，約(yue)為188萬千(qian)米。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)并(bing)不像(xiang)內層的三(san)顆伽(jia)利(li)(li)略(lve)(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)（木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)）那般處于(yu)軌(gui)(gui)道(dao)共振(zhen)狀態，所以并(bing)不存(cun)在明顯的潮汐(xi)熱效(xiao)應。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)屬于(yu)同步自轉(zhuan)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，永遠以同一(yi)個面朝向木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)由于(yu)公轉(zhuan)軌(gui)(gui)道(dao)較遠，表面受到木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁場的影響小(xiao)于(yu)內層的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。
木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)由近乎等量的(de)巖石和(he)水(shui)所構(gou)成，平(ping)均(jun)密度(du)約為1.83克/厘米。天文學家通過光譜測定得知木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面(mian)物(wu)質包(bao)括(kuo)冰、二氧化碳、硅(gui)酸鹽和(he)各種有機(ji)物(wu)。伽利(li)略號的(de)探測結果顯示(shi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部可能(neng)存(cun)在一個較小的(de)硅(gui)酸鹽內(nei)核，同時(shi)在其表面(mian)下100千米處可能(neng)有一個液態(tai)水(shui)構(gou)成的(de)地下海洋存(cun)在。
由于(yu)(yu)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四上可能有海洋存在，所以該衛(wei)(wei)(wei)星上也可能有生物生存，不過概率要小于(yu)(yu)鄰(lin)近的(de)(de)另一顆衛(wei)(wei)(wei)星木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二。多艘空(kong)間探(tan)測(ce)器都(dou)曾對該衛(wei)(wei)(wei)星進行過探(tan)測(ce)，包括先(xian)驅(qu)者10號、先(xian)驅(qu)者11號、伽利(li)略號木(mu)星探(tan)測(ce)器和卡西尼號。長久以來，人們都(dou)認為木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四是設置進一步探(tan)索木(mu)星系統基地的(de)(de)最佳地點。
木衛(wei)四表面曾經遭受過猛烈撞擊(ji)，其地(di)(di)質(zhi)年齡(ling)十分古老。由(you)于(yu)木衛(wei)四上沒有任何板塊運(yun)動(dong)、地(di)(di)震或(huo)火山噴發等地(di)(di)質(zhi)活動(dong)存在的(de)(de)證(zheng)據，故(gu)天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)(jia)認為其地(di)(di)質(zhi)特征主要(yao)是(shi)隕石撞擊(ji)所造(zao)成的(de)(de)。木衛(wei)四主要(yao)的(de)(de)地(di)(di)質(zhi)特征包(bao)括(kuo)多(duo)環(huan)結(jie)構(gou)、各種形(xing)態(tai)的(de)(de)撞擊(ji)坑、撞擊(ji)坑鏈、懸(xuan)崖、山脊與沉積地(di)(di)形(xing)。在天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)(jia)仔細(xi)考察(cha)后，發現該衛(wei)星(xing)表面地(di)(di)形(xing)多(duo)變，包(bao)括(kuo)位于(yu)抬升(sheng)(sheng)地(di)(di)形(xing)頂部、面積較小(xiao)且明亮的(de)(de)冰(bing)體沉積物(wu)及環(huan)繞其四周、邊緣較平緩的(de)(de)地(di)(di)區（由(you)較黑暗的(de)(de)物(wu)質(zhi)來(lai)構(gou)成）。天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)(jia)認為這種地(di)(di)形(xing)是(shi)小(xiao)型地(di)(di)質(zhi)構(gou)造(zao)升(sheng)(sheng)華所導致的(de)(de)，小(xiao)型撞擊(ji)坑普遍消(xiao)失，許多(duo)疙瘩地(di)(di)形(xing)是(shi)遺留下(xia)來(lai)的(de)(de)痕跡(ji)，該地(di)(di)形(xing)的(de)(de)確(que)(que)切年齡(ling)還未確(que)(que)定。
木(mu)衛四(si)(si)上存在一層非常稀(xi)薄的(de)(de)大氣，主要由二(er)氧(yang)化碳構成，成分可能還(huan)包(bao)括(kuo)氧(yang)氣，此(ci)外木(mu)衛四(si)(si)還(huan)有一個(ge)活動劇烈(lie)的(de)(de)電離層。科學家們(men)認為木(mu)衛四(si)(si)是因木(mu)星四(si)(si)周氣體和塵埃圓盤的(de)(de)吸積作用(yong)而緩慢(man)形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)。由于(yu)木(mu)衛四(si)(si)形(xing)(xing)(xing)成過(guo)程緩慢(man)且缺乏潮汐熱效(xiao)應(ying)，所以內(nei)(nei)部(bu)(bu)結構并未經歷快(kuai)速的(de)(de)分化。木(mu)衛四(si)(si)內(nei)(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)熱對流在形(xing)(xing)(xing)成后不(bu)久就已經開(kai)始，這種對流導致內(nei)(nei)部(bu)(bu)結構的(de)(de)部(bu)(bu)分分化，位于(yu)地表100至(zhi)150千(qian)米(mi)深(shen)處的(de)(de)地下海(hai)洋與一個(ge)個(ge)比(bi)較小的(de)(de)巖(yan)質內(nei)(nei)核可能因此(ci)形(xing)(xing)(xing)成。
意大利天文學家伽利略在(zai)1610年(nian)1月發現(xian)了木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四和(he)(he)其他三顆(ke)木(mu)(mu)星(xing)大衛(wei)(wei)星(xing)（木(mu)(mu)衛(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)二和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三）。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四的名(ming)稱(cheng)(cheng)來(lai)自(zi)希臘神(shen)話中(zhong)(zhong)宙(zhou)斯的愛人之一卡(ka)里(li)斯托，她(ta)是一位與月亮女神(shen)阿爾忒(te)彌(mi)斯關系密切(qie)的寧芙(fu)（有(you)時也被認為(wei)是呂卡(ka)翁的女兒）。西門·馬里(li)烏斯在(zai)該(gai)星(xing)被發現(xian)后不久(jiu)提出該(gai)名(ming)稱(cheng)(cheng)，馬里(li)烏斯則認為(wei)這是約翰內斯·開普(pu)勒的建(jian)議。然而(er)天文學家在(zai)很長(chang)時間內都不歡迎這個名(ming)稱(cheng)(cheng)，直到20世紀中(zhong)(zhong)期才廣泛(fan)采用。很多早期的天文學文獻中(zhong)(zhong)均以(yi)羅馬數字(zi)來(lai)稱(cheng)(cheng)呼這顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)（該(gai)體系由伽利略所提出），即稱(cheng)(cheng)為(wei)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四（Jupiter IV）或(huo)“朱庇特(te)的第四顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木衛(wei)四(si)上一個撞擊(ji)坑平(ping)原的(de)近(jin)(jin)紅外光譜圖。木衛(wei)四(si)的(de)平(ping)均密(mi)度為(wei)(wei)(wei)1.83g/cm3,，表明它是由近(jin)(jin)乎(hu)等(deng)量的(de)巖(yan)石(shi)和冰(bing)(bing)體(ti)水構(gou)成的(de)，此外可能(neng)(neng)還(huan)存(cun)在(zai)某些不(bu)穩定的(de)冰(bing)(bing)體(ti)，如氨的(de)冰(bing)(bing)體(ti)。冰(bing)(bing)體(ti)的(de)比(bi)重介(jie)于49-55%之(zhi)間。木衛(wei)四(si)巖(yan)石(shi)的(de)確切(qie)構(gou)成還(huan)不(bu)為(wei)(wei)(wei)人知，但是很可能(neng)(neng)接近(jin)(jin)于L型或LL型普通球粒(li)(li)隕(yun)(yun)石(shi)，這兩類隕(yun)(yun)石(shi)較之(zhi)H球粒(li)(li)隕(yun)(yun)石(shi)，所含(han)的(de)全鐵(tie)(tie)和金屬(shu)鐵(tie)(tie)較少，而鐵(tie)(tie)氧化物較多。在(zai)木衛(wei)四(si)上，以(yi)質(zhi)量計，鐵(tie)(tie)和硅的(de)豐度比(bi)為(wei)(wei)(wei)1.05-1.27，而在(zai)太陽中，則為(wei)(wei)(wei)1.8。
木衛(wei)四的表面(mian)是不(bu)對稱的：其同軌道(dao)方向(xiang)的一面(mian)要暗于(yu)逆軌道(dao)方向(xiang)的一面(mian)，這與其他伽(jia)利略衛(wei)星(xing)的情(qing)況正好相反。此外，其逆軌道(dao)方向(xiang)一面(mian)似乎富(fu)含二氧(yang)化(hua)碳，而其同軌道(dao)方向(xiang)一面(mian)則含有較多的二氧(yang)化(hua)硫。木衛(wei)四上許多較年輕的撞擊坑都(dou)含有較豐富(fu)的二氧(yang)化(hua)碳。總的來說，木衛(wei)四表面(mian)的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成，特(te)別是暗區的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成，十分接近于(yu)D型小(xiao)行(xing)星(xing)，后者的表面(mian)由碳基物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)成。
木(mu)衛四表面(mian)的(de)反照率為0.2。人們推測其表面(mian)的(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)成(cheng)與其整體的(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)成(cheng)大致(zhi)相(xiang)同。利(li)(li)用(yong)近紅外光譜(pu)(pu)(pu)學，科學家們在(zai)(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微米波長段發現(xian)了強(qiang)烈的(de)冰(bing)(bing)體水(shui)的(de)吸附(fu)帶。冰(bing)(bing)體在(zai)(zai)木(mu)衛四表面(mian)普(pu)遍存在(zai)(zai)，比重在(zai)(zai)25-50%之間(jian)。對伽利(li)(li)略號和地基(ji)觀測站(zhan)拍攝(she)的(de)高分辨率近紅外光譜(pu)(pu)(pu)和紫外線光譜(pu)(pu)(pu)照片進行(xing)分析(xi)(xi)后，科學家們發現(xian)了多種(zhong)非(fei)水(shui)溶性物(wu)(wu)(wu)質，如含(han)鎂和含(han)鐵(tie)的(de)水(shui)合(he)硅(gui)酸鹽、二氧化碳、二氧化硫，可(ke)能還包括氨和多種(zhong)有機化合(he)物(wu)(wu)(wu)。[光譜(pu)(pu)(pu)分析(xi)(xi)的(de)數據表明即使在(zai)(zai)很小的(de)區域內，該星(xing)體表面(mian)的(de)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)成(cheng)也極(ji)度混(hun)雜。由冰(bing)(bing)體構(gou)成(cheng)的(de)小面(mian)積、明亮斑(ban)塊與由巖石、冰(bing)(bing)體混(hun)合(he)物(wu)(wu)(wu)構(gou)成(cheng)的(de)斑(ban)塊相(xiang)混(hun)雜，而廣大的(de)暗區則由非(fei)冰(bing)(bing)物(wu)(wu)(wu)質構(gou)成(cheng)。
木衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)內部結構圖。木衛(wei)四(si)遭(zao)受過猛烈轟擊的(de)(de)(de)(de)表面之下(xia)是(shi)一(yi)層厚(hou)度在80-150公里(li)之間的(de)(de)(de)(de)寒冷、堅硬的(de)(de)(de)(de)冰質巖石圈(quan)。對(dui)包圍著(zhu)木星及其衛(wei)星的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)進行的(de)(de)(de)(de)研究表明在木衛(wei)四(si)地殼之下(xia)50-200公里(li)深處存在著(zhu)一(yi)個咸水海(hai)洋(yang)：科學家們發(fa)現置于木星多變的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)木衛(wei)四(si)就像(xiang)個理想的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)球體(ti)，即磁(ci)場(chang)無法穿透到達該衛(wei)星的(de)(de)(de)(de)內核，這意味著(zhu)在該星體(ti)中(zhong)存在著(zhu)一(yi)層厚(hou)度至(zhi)少達到10公里(li)的(de)(de)(de)(de)高電(dian)導(dao)率(lv)液體(ti)。該海(hai)洋(yang)中(zhong)可(ke)能還含有少量的(de)(de)(de)(de)氨(an)或其他防凍物(wu)質，比(bi)重(zhong)達到了5%，從(cong)而阻止(zhi)了海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)冰凍。在這種情況下(xia)，海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度將達到250-300公里(li)。如(ru)果不存在海(hai)洋(yang)，那(nei)么其冰質巖石圈(quan)將會更厚(hou)，可(ke)能厚(hou)達300公里(li)。
巖石(shi)圈(quan)和(he)(he)假定的(de)(de)海洋之(zhi)下的(de)(de)星(xing)體(ti)內部(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)既不(bu)是(shi)質地均(jun)勻的(de)(de)整體(ti)也不(bu)是(shi)完全的(de)(de)分(fen)化型。伽利略號(hao)的(de)(de)探測數據（特別是(shi)在近距離(li)飛掠(lve)中(zhong)測定的(de)(de)無量綱(gang)轉(zhuan)動慣(guan)量——其數值為0.3549 ± 0.0042）表明其內部(bu)(bu)由被壓縮的(de)(de)巖石(shi)和(he)(he)冰體(ti)構成(cheng)，且由于構成(cheng)成(cheng)分(fen)的(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)沉積，隨著深度(du)的(de)(de)增加(jia)，巖石(shi)的(de)(de)比重也逐漸加(jia)大。也就(jiu)是(shi)說木(mu)衛四的(de)(de)內部(bu)(bu)結構只是(shi)部(bu)(bu)分(fen)分(fen)層。在該密度(du)和(he)(he)轉(zhuan)動慣(guan)量下，星(xing)體(ti)的(de)(de)中(zhong)心可(ke)能(neng)(neng)存在著一顆小型硅酸(suan)鹽內核(he)。這類內核(he)的(de)(de)半徑不(bu)可(ke)能(neng)(neng)超過600公里，而其密度(du)可(ke)能(neng)(neng)介于3.1-3.g/cm3之(zhi)間。
木衛四表面(mian)(mian)的(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)年齡十分古老，它同時也(ye)是(shi)太陽(yang)系中(zhong)遭受過(guo)最猛(meng)烈轟擊(ji)的(de)(de)天體之一(yi)，[31]其(qi)撞擊(ji)坑(keng)密(mi)度(du)已(yi)經接近于(yu)飽和(he)：任何新的(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)均可能覆(fu)蓋(gai)于(yu)舊的(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)之上。木衛四上的(de)(de)大(da)型(xing)(xing)地(di)質(zhi)(zhi)構(gou)造(zao)相(xiang)對簡單：這里(li)沒(mei)有(you)大(da)型(xing)(xing)的(de)(de)山脈、火山或其(qi)他(ta)內源性構(gou)造(zao)特(te)征。撞擊(ji)坑(keng)和(he)多環結構(gou)，以及(ji)裂縫、懸(xuan)崖和(he)沉積(ji)地(di)形是(shi)該星體表面(mian)(mian)發現的(de)(de)為(wei)數不多的(de)(de)幾種大(da)型(xing)(xing)地(di)質(zhi)(zhi)構(gou)造(zao)。
木(mu)衛四(si)表面(mian)能夠被(bei)分成數(shu)種(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元：撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)、較明(ming)(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)、明(ming)(ming)亮而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)以及(ji)由多環機(ji)構(gou)和(he)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)組成的(de)(de)(de)(de)(de)多類地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)單(dan)元。撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)了(le)木(mu)衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部分表面(mian)，是(shi)古老巖石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)型代表，其構(gou)成物質(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)冰(bing)體和(he)巖石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合物。較明(ming)(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)存在著明(ming)(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)、被(bei)稱為(wei)變余結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)古老撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)殘跡和(he)多環結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央部分，科(ke)學家們猜測這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)是(shi)由冰(bing)質(zhi)(zhi)(zhi)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)沉積而成。明(ming)(ming)亮而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域較小，常出(chu)現(xian)(xian)于(yu)沃爾哈拉(la)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)和(he)阿斯嘉德(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)山脊和(he)槽溝地(di)(di)(di)(di)帶(dai)中(zhong)(zhong)，撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)孤(gu)立斑點地(di)(di)(di)(di)帶(dai)也屬于(yu)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成最初被(bei)認為(wei)與(yu)內源性地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)活(huo)動有(you)關，但是(shi)伽(jia)利略(lve)號傳回的(de)(de)(de)(de)(de)高分辨率照片顯(xian)示這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)明(ming)(ming)亮而平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)與(yu)斷裂、瘤(liu)狀地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)有(you)關，并(bing)(bing)沒有(you)出(chu)現(xian)(xian)任何星(xing)體表面(mian)被(bei)多次(ci)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)跡象。伽(jia)利略(lve)號的(de)(de)(de)(de)(de)照片亦顯(xian)示木(mu)衛四(si)上小塊的(de)(de)(de)(de)(de)陰暗平(ping)(ping)(ping)(ping)坦區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積小于(yu)1萬平(ping)(ping)(ping)(ping)方(fang)公(gong)里，并(bing)(bing)被(bei)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)所環繞(rao)。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)可能是(shi)冰(bing)火山沉積地(di)(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這(zhe)些比較明(ming)(ming)亮或平(ping)(ping)(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)年齡都比撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)(yuan)稍小。
木衛四上的(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)直(zhi)徑(jing)從100米——這是探測照片(pian)的(de)最大分辨率——到100多(duo)公(gong)里(li)不等，而多(duo)環(huan)結(jie)構(gou)則(ze)不算在(zai)列。直(zhi)徑(jing)小于(yu)5公(gong)里(li)的(de)較小撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)擁(yong)(yong)有(you)簡單(dan)的(de)碗型(xing)結(jie)構(gou)或(huo)平底(di)結(jie)構(gou)。直(zhi)徑(jing)在(zai)5-40公(gong)里(li)間的(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)則(ze)擁(yong)(yong)有(you)中(zhong)(zhong)(zhong)央山峰。直(zhi)徑(jing)在(zai)25-100公(gong)里(li)間的(de)很(hen)多(duo)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)，如(ru)庭(ting)德爾撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)(Tindr crater)，其中(zhong)(zhong)(zhong)央山峰為塌陷地形(xing)(xing)所取代(dai)。而直(zhi)徑(jing)大于(yu)60公(gong)里(li)的(de)大型(xing)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)央則(ze)可(ke)能(neng)存在(zai)著拱(gong)形(xing)(xing)結(jie)構(gou)，這可(ke)能(neng)是撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)事件發生之(zhi)后的(de)構(gou)造(zao)抬升(sheng)作用(yong)造(zao)成的(de)。而少數(shu)明(ming)亮且直(zhi)徑(jing)大于(yu)100公(gong)里(li)的(de)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)則(ze)擁(yong)(yong)有(you)與眾(zhong)不同的(de)拱(gong)形(xing)(xing)結(jie)構(gou)。這些撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)坑(keng)較之(zhi)月球上的(de)同類(lei)結(jie)構(gou)都很(hen)淺(qian)，可(ke)能(neng)是向多(duo)環(huan)機構(gou)轉變(bian)的(de)過渡地形(xing)(xing)。
木衛(wei)四上最大的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊地(di)(di)形是(shi)多環(huan)(huan)盆地(di)(di)。其中有(you)兩個規模(mo)巨大，而(er)沃爾哈拉(la)撞(zhuang)(zhuang)擊坑則是(shi)其中其中最大的(de)(de)，其明(ming)亮的(de)(de)中央(yang)地(di)(di)帶(dai)直徑達到(dao)了(le)600公里(li)，而(er)環(huan)(huan)狀結構則繼續向外延展了(le)1800公里(li)。第二大的(de)(de)多環(huan)(huan)結構是(shi)阿斯嘉德(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑，直徑大約為(wei)1600公里(li)。多環(huan)(huan)結構產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因可能是(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊事件(jian)發(fa)生(sheng)之后處(chu)在柔軟(ruan)或流(liu)動物質——如(ru)海洋之上的(de)(de)巖石(shi)圈產(chan)生(sheng)的(de)(de)同(tong)心環(huan)(huan)狀的(de)(de)斷裂(lie)。撞(zhuang)(zhuang)擊坑鏈(lian)則是(shi)一長(chang)串鏈(lian)狀、呈直線分布(bu)于(yu)星體表面的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑，它們可能是(shi)木衛(wei)四被過于(yu)接近(jin)木星而(er)受到(dao)引(yin)力(li)潮(chao)汐(xi)作用解體的(de)(de)天體撞(zhuang)(zhuang)擊之后形成的(de)(de)，也可能是(shi)遭受小(xiao)角度撞(zhuang)(zhuang)擊后產(chan)生(sheng)的(de)(de)。前一種(zhong)情況得到(dao)了(le)蘇梅克-列維9號彗星撞(zhuang)(zhuang)擊事件(jian)的(de)(de)印(yin)證。
沃爾哈(ha)拉多環結構正如前文所提(ti)及的(de)，木衛四(si)上(shang)還(huan)存在著由純冰體構成的(de)、反照率高達0.8的(de)斑(ban)塊(kuai)地(di)形(xing)(xing)，其四(si)周為較暗(an)(an)的(de)物(wu)質所環繞。伽(jia)利略(lve)號的(de)高分(fen)辨率照片顯示這(zhe)(zhe)些(xie)較明亮的(de)斑(ban)塊(kuai)主要位(wei)于(yu)抬升地(di)形(xing)(xing)上(shang)：如撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)緣(yuan)、懸崖、山脊和瘤狀地(di)形(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)種斑(ban)塊(kuai)可能是一層(ceng)薄(bo)薄(bo)的(de)霜體沉積(ji)。較暗(an)(an)的(de)物(wu)質通常位(wei)于(yu)四(si)周地(di)勢較低(di)且較平坦的(de)地(di)帶，如撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)坑(keng)(keng)底和撞(zhuang)擊坑(keng)(keng)之間的(de)低(di)洼地(di)帶，它們將原(yuan)本的(de)霜體沉積(ji)物(wu)覆蓋住，故而(er)該(gai)地(di)區顯得較暗(an)(an)，形(xing)(xing)成了直(zhi)徑達5公里以上(shang)的(de)暗(an)(an)斑(ban)。
在幾公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)級別上，較(jiao)之其(qi)他伽(jia)利略衛(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)地(di)(di)形(xing)現(xian)出了更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)退化特(te)征(zheng)。例(li)如(ru)(ru)相比較(jiao)與其(qi)他衛(wei)(wei)星，如(ru)(ru)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)暗區，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)即缺乏直徑小于1公(gong)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)，取而代之的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是無處不在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小型瘤狀地(di)(di)形(xing)和(he)(he)陷坑(keng)(keng)(keng)(keng)。瘤狀地(di)(di)形(xing)被認為是撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)經(jing)(jing)歷了迄今為止(zhi)還不為人知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)退化過程而形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)(keng)(keng)緣殘跡，這種退化很可能是冰體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緩慢升華造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)——當木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)運(yun)行至日下點時，其(qi)向陽(yang)面(mian)溫(wen)度會達到165K以(yi)上，此時冰體即會出現(xian)升華現(xian)象(xiang)：基巖引起其(qi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)臟冰分解(jie)，從而使得其(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰體水和(he)(he)其(qi)他易揮(hui)發物(wu)質升華。而殘骸中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非冰質殘余物(wu)則發生崩(beng)塌，從撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)坑(keng)(keng)(keng)(keng)緣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)坡上下落。這種崩(beng)塌經(jing)(jing)常(chang)在撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)附近和(he)(he)撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)內(nei)部出現(xian)，被稱為“周(zhou)邊碎(sui)片”(debris aprons)。哈爾撞擊坑(keng)(keng)(keng)(keng)及其(qi)中央拱形(xing)結構(gou)。
此外，有(you)些(xie)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)的(de)(de)坑(keng)緣被(bei)(bei)一些(xie)蜿蜒的(de)(de)、類似(si)峽谷的(de)(de)切口（它們被(bei)(bei)稱為(wei)溝(gou)壑）所切割，這些(xie)溝(gou)壑看(kan)起(qi)來有(you)點像(xiang)火星表面的(de)(de)峽谷。在冰(bing)(bing)體(ti)升(sheng)華假說(shuo)中，位(wei)于低洼(wa)地帶的(de)(de)暗(an)色物質(zhi)(zhi)被(bei)(bei)解釋為(wei)主要由來自退(tui)化(hua)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)坑(keng)坑(keng)緣的(de)(de)非冰(bing)(bing)質(zhi)(zhi)物質(zhi)(zhi)組(zu)成的(de)(de)覆蓋層，它覆蓋了(le)木(mu)衛四(si)表面大(da)部分的(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)基(ji)巖(yan)。
塌陷地(di)形(xing)和瘤(liu)狀地(di)形(xing)通過各地(di)質單元所覆蓋的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑的(de)(de)密(mi)度，人(ren)們可以(yi)推斷出(chu)它們的(de)(de)相(xiang)對(dui)年齡：撞(zhuang)(zhuang)擊坑分布密(mi)度越(yue)大，該(gai)地(di)質單元相(xiang)對(dui)年齡越(yue)大。但(dan)是它們的(de)(de)絕對(dui)年齡卻還無法(fa)確(que)定，不(bu)(bu)過根據理論(lun)預測，撞(zhuang)(zhuang)擊坑平原的(de)(de)地(di)質年齡被(bei)認為長(chang)達(da)45億(yi)年，幾乎可以(yi)追溯到(dao)太陽系的(de)(de)形(xing)成時期。多(duo)環(huan)結構和撞(zhuang)(zhuang)擊坑的(de)(de)地(di)質年齡則取(qu)決于(yu)其所在區域的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑密(mi)度，由此得出(chu)的(de)(de)估計年齡從10億(yi)年到(dao)40億(yi)年不(bu)(bu)等。
木衛四周圍(wei)的(de)感應磁場木衛四擁(yong)有一(yi)層非常稀薄的(de)大(da)氣，主要由二氧化碳構(gou)成。伽利略號上的(de)近紅外測繪分光儀(yi)(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微(wei)米(mi)段勘查到該(gai)大(da)氣層的(de)吸(xi)收特征，從(cong)(cong)而證實(shi)了它的(de)存在。據(ju)估計(ji)其表面壓力為7.5 × 10?12巴，粒子密度(du)為4 × 10? cm?3。這(zhe)層大(da)氣是(shi)如(ru)此稀薄，僅僅需(xu)要四天(tian)，組成它的(de)物(wu)質就(jiu)會逃(tao)逸(yi)殆(dai)盡，所以該(gai)大(da)氣一(yi)定源源不(bu)斷(duan)的(de)得到了補(bu)充(chong)，補(bu)充(chong)來源可能是(shi)從(cong)(cong)該(gai)星體冰(bing)(bing)質地殼中升華出(chu)的(de)干冰(bing)(bing)，這(zhe)也與該(gai)星體表面明亮地區瘤(liu)狀地形的(de)冰(bing)(bing)體升華形成假說相契合。
木(mu)衛四(si)的電(dian)離層則是(shi)在伽利略號的數(shu)次(ci)(ci)飛掠中(zhong)(zhong)被首次(ci)(ci)發現(xian)，其高電(dian)子密(mi)度(du)為(wei)7-17 × 10? cm?3，這種(zhong)密(mi)度(du)與大氣(qi)中(zhong)(zhong)二氧化碳(tan)的光致電(dian)離作用的效果(guo)不相符合(he)。所(suo)以有人預測(ce)木(mu)衛四(si)大氣(qi)層的組要(yao)成分應該是(shi)氧氣(qi)（含量為(wei)二氧化碳(tan)的10倍到100倍），但是(shi)尚未在該大氣(qi)中(zhong)(zhong)探測(ce)到氧氣(qi)的存在。
木(mu)(mu)衛(wei)四（左下(xia)角）、木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)和(he)木(mu)(mu)衛(wei)二（位于木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大紅斑(ban)的(de)左下(xia)方）。木(mu)(mu)衛(wei)四是距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)最遠(yuan)的(de)伽利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，其(qi)軌(gui)道距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)約188萬公里(li)(是木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)徑——7萬1398公里(li)——的(de)26.3倍)，比之距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)次近的(de)木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)軌(gui)道半(ban)(ban)徑——107萬公里(li)——遠(yuan)得(de)多(duo)。由于軌(gui)道半(ban)(ban)徑較大，故(gu)其(qi)并不處于軌(gui)道共振(zhen)狀態(tai)，可能永遠(yuan)也不會處于這種狀態(tai)。
木(mu)(mu)衛(wei)四不(bu)(bu)參(can)與軌道共振，這意味著它(ta)永遠(yuan)(yuan)都不(bu)(bu)會(hui)產生明顯的(de)潮(chao)汐(xi)熱(re)(re)效應，而潮(chao)汐(xi)熱(re)(re)效應是(shi)星(xing)體內部結構分(fen)化和發育的(de)重要(yao)動力。由于距離木(mu)(mu)星(xing)較(jiao)(jiao)遠(yuan)(yuan)，所(suo)以其(qi)表面來自(zi)木(mu)(mu)星(xing)磁場的(de)帶電(dian)粒子流(liu)較(jiao)(jiao)弱(ruo)——比之木(mu)(mu)衛(wei)二表面的(de)帶電(dian)粒子流(liu)弱(ruo)了300倍。所(suo)以較(jiao)(jiao)之其(qi)他幾顆伽利略衛(wei)星(xing)，木(mu)(mu)衛(wei)四表面的(de)帶電(dian)粒子光(guang)滲效應較(jiao)(jiao)弱(ruo)。
和(he)(he)大部分(fen)的(de)衛星一(yi)樣，木(mu)(mu)(mu)衛四是一(yi)顆同(tong)步自轉衛星，即木(mu)(mu)(mu)衛四的(de)自轉周期等同(tong)于(yu)其公轉周期，約為16.7個地球日。其軌道(dao)離心(xin)率很(hen)小，軌道(dao)傾(qing)(qing)角也很(hen)小，接近于(yu)木(mu)(mu)(mu)星赤道(dao)，同(tong)時在數百(bai)年的(de)周期里(li)，軌道(dao)的(de)離心(xin)率和(he)(he)傾(qing)(qing)角還會(hui)以周期函數的(de)形式受到太陽和(he)(he)木(mu)(mu)(mu)星引力攝動(dong)的(de)影響(xiang)。變化范圍分(fen)別為0.0072-0.0076和(he)(he)0.20-0.60°。這種軌道(dao)的(de)變化使得其轉軸傾(qing)(qing)角在0.4-1.6°之間變化。
木(mu)衛四內部(bu)結構的(de)(de)(de)部(bu)分分層（該結論由無(wu)量(liang)綱轉動慣量(liang)數值推斷(duan)而(er)(er)(er)出）表明(ming)該星(xing)體(ti)從未被充分加(jia)熱以使(shi)其冰質部(bu)分融解。因此，其最(zui)可能的(de)(de)(de)形(xing)成模(mo)型(xing)是低密度(du)的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)次星(xing)云中(zhong)的(de)(de)(de)緩慢吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。這(zhe)個(ge)持(chi)續時間(jian)甚久的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)使(shi)得星(xing)體(ti)最(zui)終冷卻(que)，而(er)(er)(er)無(wu)法保持(chi)在吸(xi)(xi)積過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)、放射性元素(su)衰變過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和星(xing)體(ti)收縮過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)積聚的(de)(de)(de)熱量(liang)，從而(er)(er)(er)阻(zu)斷(duan)了冰體(ti)融化和快速分化過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。其形(xing)成階段所耗時間(jian)大約(yue)在10萬年到(dao)1000萬年之間(jian)。
瘤狀地形(xing)而(er)(er)之(zhi)后(hou)(hou)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一步(bu)演化則(ze)取決(jue)于(yu)(yu)放射性衰變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)機(ji)制和靠近星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)面熱(re)傳(chuan)導的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機(ji)制之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)競賽，以及星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)(bu)(bu)到(dao)底(di)是(shi)處于(yu)(yu)固(gu)態(tai)(tai)還(huan)是(shi)亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流狀態(tai)(tai)。冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)運動狀況是(shi)所有冰(bing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)模型中(zhong)(zhong)(zhong)最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)確定性因(yin)素。基(ji)于(yu)(yu)溫度對(dui)冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)黏度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，當溫度接近于(yu)(yu)冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔點(dian)時(shi)，就會(hui)(hui)出(chu)(chu)現(xian)亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流。在(zai)亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流中(zhong)(zhong)(zhong)，冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動速度十分(fen)(fen)緩慢，大約為(wei)1厘米/年，但(dan)是(shi)從(cong)(cong)長(chang)期(qi)來(lai)看(kan)，亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流事實(shi)上是(shi)非(fei)常有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻機(ji)制。在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)寒冷(leng)而(er)(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)層(ceng)——被(bei)稱為(wei)“密封蓋”（stagnant lid）——中(zhong)(zhong)(zhong)，熱(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導并沒(mei)有以對(dui)流形(xing)式進(jin)行；而(er)(er)在(zai)該層(ceng)之(zhi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)，熱(re)量則(ze)是(shi)以亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流形(xing)式進(jin)行傳(chuan)導。對(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)說，外部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導層(ceng)即是(shi)厚(hou)度約為(wei)100公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)而(er)(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈。它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)解(jie)釋(shi)了為(wei)何(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)表(biao)面沒(mei)有任何(he)內(nei)源(yuan)性構造活動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡象(xiang)。而(er)(er)在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)(bu)(bu)，熱(re)對(dui)流可能是(shi)分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)為(wei)在(zai)高壓之(zhi)下(xia)，冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)水會(hui)(hui)出(chu)(chu)現(xian)多種晶相(xiang)，從(cong)(cong)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一態(tai)(tai)冰(bing)到(dao)星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第七態(tai)(tai)冰(bing)。在(zai)早期(qi)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)(bu)(bu)亞固(gu)態(tai)(tai)對(dui)流機(ji)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運作阻止了冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大面積(ji)融化，而(er)(er)后(hou)(hou)者則(ze)會(hui)(hui)導致星(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化，從(cong)(cong)而(er)(er)形(xing)成一個大型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)巖石內(nei)核和冰(bing)質地幔(man)。同時(shi)也由于(yu)(yu)對(dui)流作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)，冰(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和巖石的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化持續了數(shu)十億年之(zhi)久，至今仍在(zai)緩慢進(jin)行中(zhong)(zhong)(zhong)。
現(xian)(xian)今解釋木衛四形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)觀點考(kao)慮到了(le)(le)在(zai)(zai)其(qi)表面之下(xia)可能存(cun)(cun)在(zai)(zai)著(zhu)一(yi)(yi)個(ge)地下(xia)海洋(yang)，其(qi)形(xing)成(cheng)與冰體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)晶相的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點異(yi)常(chang)有(you)關——其(qi)熔(rong)(rong)點隨著(zhu)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)增大而降低，當壓力(li)達到2070巴時，熔(rong)(rong)點可低至(zhi)(zhi)251K。在(zai)(zai)所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)木衛四現(xian)(xian)實模型中，位于100-200公里深(shen)處地層的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)都十分(fen)接(jie)近，甚至(zhi)(zhi)是略微超過了(le)(le)這個(ge)異(yi)常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點。而少(shao)量氨——比重約為(wei)1-2%——的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)(zai)則能夠加大該(gai)深(shen)度(du)液體(ti)(ti)存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)可能性，因(yin)為(wei)氨能夠進一(yi)(yi)步降低冰體(ti)(ti)熔(rong)(rong)點。
盡管在很(hen)(hen)多方面(mian)木(mu)衛(wei)四(si)和木(mu)衛(wei)三(san)(san)十(shi)分相似，但是前者的(de)地質歷(li)史相對(dui)簡單(dan)。在撞擊事件(jian)和其他外力影(ying)響作用(yong)之前，該(gai)星(xing)(xing)體的(de)表面(mian)即已基本成型。與擁有槽溝構造的(de)鄰近衛(wei)星(xing)(xing)木(mu)衛(wei)三(san)(san)相比，木(mu)衛(wei)四(si)上甚少發現地質構造活(huo)動(dong)的(de)跡(ji)象(xiang)。 這種相對(dui)簡單(dan)的(de)地質歷(li)史對(dui)于行星(xing)(xing)科學家來(lai)說意義十(shi)分重大，他們可(ke)將該(gai)星(xing)(xing)體作為(wei)一個(ge)很(hen)(hen)好的(de)基本參考對(dui)象(xiang)，用(yong)來(lai)對(dui)比其他更加(jia)復雜的(de)星(xing)(xing)體。
未來人類在(zai)(zai)(zai)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)上設置(zhi)的(de)基地的(de)藝術想象圖(tu)[40]20世紀70年(nian)代，先驅者(zhe)10號(hao)和(he)(he)先驅者(zhe)11號(hao)先后(hou)接近木星(xing)(xing)，獲取(qu)了(le)少(shao)量(liang)關于(yu)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)的(de)新信息。真正的(de)突破來自1979-1980年(nian)間旅行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)和(he)(he)旅行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)的(de)考察(cha)。它們對木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)一半以上的(de)表(biao)面(mian)(mian)進行(xing)(xing)了(le)拍(pai)(pai)攝，圖(tu)像分辨(bian)率在(zai)(zai)(zai)1-2公(gong)里(li)之(zhi)間，同時還精確(que)地測量(liang)了(le)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)的(de)表(biao)面(mian)(mian)溫度、質量(liang)和(he)(he)大小。第二波的(de)考察(cha)在(zai)(zai)(zai)1994年(nian)至2003年(nian)間展(zhan)開，其(qi)時伽(jia)利略(lve)號(hao)8次(ci)近距離飛掠(lve)(lve)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)，最(zui)后(hou)一次(ci)飛掠(lve)(lve)發生在(zai)(zai)(zai)2001年(nian)，當時伽(jia)利略(lve)號(hao)位于(yu)C30軌道(dao)上，距離木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)表(biao)面(mian)(mian)僅138公(gong)里(li)。伽(jia)利略(lve)號(hao)完成了(le)對木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)表(biao)面(mian)(mian)的(de)全球測繪(hui)，并傳(chuan)回了(le)大量(liang)分辨(bian)率達(da)到15米的(de)特定(ding)地區(qu)的(de)照片。2000年(nian)，卡西尼號(hao)在(zai)(zai)(zai)前(qian)往土星(xing)(xing)途中(zhong)對包括(kuo)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)在(zai)(zai)(zai)內的(de)四(si)(si)(si)(si)顆伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)進行(xing)(xing)了(le)高精度紅外光譜(pu)探(tan)測。2007年(nian)2月至3月，新視(shi)野號(hao)探(tan)測器在(zai)(zai)(zai)前(qian)往冥王星(xing)(xing)途中(zhong)經過木衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)(si)，對其(qi)進行(xing)(xing)了(le)拍(pai)(pai)攝和(he)(he)光譜(pu)分析。
美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)和歐洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)合作的(de)(de)一項旨(zhi)在探測木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)——“木(mu)(mu)衛(wei)二-木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)”將(jiang)于2020年實(shi)施。2009年2月，美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)和歐洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)確認該(gai)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)將(jiang)優先(xian)于“土衛(wei)六-土星(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)”得(de)以實(shi)施。但是(shi)歐洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)的(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)資金仍然(ran)面(mian)臨(lin)來自該(gai)局(ju)(ju)(ju)其他計(ji)(ji)(ji)劃(hua)的(de)(de)競爭。“木(mu)(mu)衛(wei)二-木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)”包(bao)括美國航空(kong)(kong)航天(tian)局(ju)(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)-木(mu)(mu)衛(wei)二軌道飛行器”和歐洲空(kong)(kong)間(jian)局(ju)(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)-木(mu)(mu)衛(wei)三軌道飛行器”，可能還包(bao)括日本(ben)宇(yu)宙(zhou)航空(kong)(kong)研究開發(fa)機構主(zhu)持的(de)(de)“木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場(chang)探測器”。
就如同木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三一(yi)(yi)樣(yang)，也(ye)有(you)人(ren)認為在(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)表面之下(xia)的(de)(de)咸水海洋中(zhong)可(ke)能存在(zai)(zai)著外星生(sheng)(sheng)命(ming)。但(dan)是較(jiao)之木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三來(lai)說(shuo)(shuo)，木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)上(shang)的(de)(de)環(huan)境顯得相(xiang)對惡(e)劣，主要(yao)是因(yin)為：缺(que)乏(fa)可(ke)接觸的(de)(de)巖(yan)石(shi)物質(zhi)、來(lai)自星體內(nei)核的(de)(de)熱通量較(jiao)低。科學(xue)家(jia)特倫斯·約翰森這樣(yang)論述(shu)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)和(he)其他伽利略衛(wei)(wei)(wei)星上(shang)生(sheng)(sheng)命(ming)存在(zai)(zai)可(ke)能性的(de)(de)問題是：“構成生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)基本材料(liao)——我們稱之為“前生(sheng)(sheng)命(ming)時期物質(zhi)”——在(zai)(zai)許(xu)多太(tai)陽系天體，如彗星、小行星和(he)冰衛(wei)(wei)(wei)星中(zhong)含量都十分豐富。生(sheng)(sheng)物學(xue)家(jia)相(xiang)信(xin)液(ye)態水和(he)熱量是支撐生(sheng)(sheng)命(ming)必不可(ke)少的(de)(de)，所以能夠在(zai)(zai)另一(yi)(yi)個天體上(shang)發現液(ye)態水是十分令人(ren)振奮(fen)的(de)(de)。但(dan)是，對于木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)來(lai)說(shuo)(shuo)，至少在(zai)(zai)目前階段，熱量是一(yi)(yi)個大問題，它上(shang)頭的(de)(de)海洋主要(yao)依靠(kao)放射性元素衰(shuai)變加熱，而離木(mu)(mu)(mu)(mu)星相(xiang)對較(jiao)近的(de)(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)則能夠依靠(kao)引力潮汐產(chan)生(sheng)(sheng)更(geng)多的(de)(de)熱量。”
西班牙科學(xue)家在26日(ri)出版的(de)英國《自然》雜(za)志上為木衛(wei)四內(nei)部的(de)海(hai)洋(yang)提供了一個新的(de)解釋。其計(ji)算表明，木衛(wei)四的(de)溫(wen)度(du)和(he)壓力條(tiao)件使得其表面的(de)冰層(ceng)傳熱性(xing)較差，阻止了內(nei)部熱能散失，保溫(wen)效果(guo)比人們以(yi)前認(ren)為的(de)更好(hao)。
根(gen)據計算，木(mu)衛四地(di)表以下150公里深處(chu)可能(neng)存在一個深20公里的巨大(da)海(hai)(hai)洋。木(mu)星的另兩顆大(da)衛星木(mu)衛二和(he)木(mu)衛三也(ye)可能(neng)因(yin)為類似原因(yin)而擁有地(di)下海(hai)(hai)洋。
木衛(wei)(wei)四是木星(xing)的(de)(de)(de)第二大衛(wei)(wei)星(xing)，直徑4800公里。1998年，伽利略號探(tan)測器發回的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)，木衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)隨(sui)著木星(xing)的(de)(de)(de)轉動(dong)而波(bo)動(dong)不定。對這種(zhong)情(qing)況的(de)(de)(de)最可能(neng)解釋是木衛(wei)(wei)四地表下有一個含鹽(yan)的(de)(de)(de)大海洋(yang)。含鹽(yan)的(de)(de)(de)水能(neng)導電，引起木衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)和木星(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)相互作用而產生這種(zhong)波(bo)動(dong)。西班牙科(ke)學(xue)家的(de)(de)(de)新成(cheng)果(guo)為上述猜想提供了(le)進一步支持。
人們通常認為(wei)，有水的(de)(de)地方就有可能存在(zai)生(sheng)命。但是科學家說，木(mu)衛四(si)內部的(de)(de)海洋深處充滿了密集(ji)的(de)(de)冰塊(kuai)和巖(yan)石(shi)。這些冰塊(kuai)和巖(yan)石(shi)阻止了熱能的(de)(de)流(liu)動，使木(mu)衛四(si)上存在(zai)生(sheng)命的(de)(de)可能性非常渺茫.
基(ji)于(yu)如上(shang)的(de)考(kao)慮和其他科學觀測，木(mu)衛二被(bei)認為是伽利略(lve)衛星中最(zui)可能存在生命(ming)的(de)天體。
2003年(nian)，美國(guo)航(hang)空航(hang)天(tian)局針對(dui)人類未來對(dui)外(wai)太陽系的(de)探(tan)索(suo)進行一項被稱(cheng)為“人類外(wai)行星探(tan)索(suo)”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的(de)概念型研究。在詳細審議中將(jiang)目(mu)標定位木衛四。科(ke)學家們認為有可能在木衛四表面(mian)建立一個基地，從(cong)而為太陽系更深(shen)空間的(de)探(tan)索(suo)提供燃料支持。
在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四上建立(li)基地(di)的好處在(zai)于它的較(jiao)低(di)輻(fu)射（木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四離木(mu)(mu)(mu)星較(jiao)遠）和(he)地(di)質上的穩定性。同(tong)時它還能為(wei)進一步探索木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二提(ti)供便利支持，也是在(zai)木(mu)(mu)(mu)星系(xi)中設置前往更遠的外太陽系(xi)空(kong)間(jian)飛(fei)船的維修站(zhan)的理想地(di)點——在(zai)離開(kai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四之后(hou)，飛(fei)船可以(yi)通(tong)過近(jin)距離飛(fei)掠木(mu)(mu)(mu)星獲得重力助推(tui)。
巧笑倩兮 
