木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)又(you)稱為(wei)卡(ka)里斯托（Callisto、英(ying)語(yu)發(fa)(fa)音：/k??l?sto?/、希臘文：Καλλιστ?）是圍繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)的一顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，由伽利(li)略(lve)·伽利(li)萊在1610年首(shou)次(ci)發(fa)(fa)現。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)是太陽系第(di)三(san)(san)(san)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，也是木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)第(di)二大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，僅(jin)次(ci)于(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的直徑(jing)為(wei)水星(xing)(xing)(xing)(xing)直徑(jing)的99%，但是質量只(zhi)有它的三(san)(san)(san)分之一。該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的軌道在四(si)顆伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最遠(yuan)，約為(wei)188萬(wan)千米。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)并不像內層的三(san)(san)(san)顆伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)（木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)(san)）那般處于(yu)軌道共振狀態，所以并不存在明顯的潮(chao)汐熱(re)效應。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)屬于(yu)同步自轉(zhuan)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)，永遠(yuan)以同一個(ge)面朝向木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)由于(yu)公轉(zhuan)軌道較遠(yuan)，表面受到木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場的影響小于(yu)內層的衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。
木(mu)衛四由(you)近乎等(deng)量的巖石和(he)水所構成(cheng)，平均密(mi)度約為1.83克/厘米(mi)。天文學家通過(guo)光譜測定(ding)得知木(mu)衛四表面物質包括(kuo)冰、二氧化碳、硅酸鹽和(he)各種有機(ji)物。伽利略(lve)號的探測結果顯示(shi)木(mu)衛四內部可(ke)能(neng)存在(zai)一個較小的硅酸鹽內核，同(tong)時在(zai)其表面下100千米(mi)處(chu)可(ke)能(neng)有一個液態水構成(cheng)的地下海(hai)洋存在(zai)。
由于木衛(wei)四(si)上可能(neng)有(you)海洋存在，所(suo)以該衛(wei)星(xing)上也可能(neng)有(you)生物生存，不過概率要小于鄰(lin)近的(de)另一顆衛(wei)星(xing)木衛(wei)二。多艘空間(jian)探測器都(dou)曾對該衛(wei)星(xing)進行過探測，包括(kuo)先(xian)驅(qu)(qu)者10號、先(xian)驅(qu)(qu)者11號、伽利略號木星(xing)探測器和卡(ka)西(xi)尼號。長久(jiu)以來，人們都(dou)認(ren)為木衛(wei)四(si)是(shi)設置進一步(bu)探索木星(xing)系統基地的(de)最(zui)佳地點(dian)。
木衛(wei)(wei)四(si)表面曾(ceng)經(jing)遭受過猛(meng)烈撞(zhuang)(zhuang)擊，其地(di)(di)(di)質(zhi)年齡十分古老。由于(yu)木衛(wei)(wei)四(si)上沒有任(ren)何板塊(kuai)運(yun)動、地(di)(di)(di)震或火山噴發等地(di)(di)(di)質(zhi)活(huo)動存在的(de)證據(ju)，故天(tian)(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)認(ren)為(wei)其地(di)(di)(di)質(zhi)特征主要是隕石撞(zhuang)(zhuang)擊所(suo)造成(cheng)的(de)。木衛(wei)(wei)四(si)主要的(de)地(di)(di)(di)質(zhi)特征包括(kuo)多(duo)環(huan)結(jie)構、各種(zhong)形(xing)(xing)態的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)、撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)鏈、懸崖、山脊與沉積地(di)(di)(di)形(xing)(xing)。在天(tian)(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)仔(zi)細考察后，發現該衛(wei)(wei)星表面地(di)(di)(di)形(xing)(xing)多(duo)變，包括(kuo)位于(yu)抬升地(di)(di)(di)形(xing)(xing)頂部、面積較(jiao)小(xiao)且明亮(liang)的(de)冰體沉積物及環(huan)繞其四(si)周、邊(bian)緣(yuan)較(jiao)平緩(huan)的(de)地(di)(di)(di)區（由較(jiao)黑暗的(de)物質(zhi)來(lai)(lai)構成(cheng)）。天(tian)(tian)文(wen)(wen)學(xue)家(jia)認(ren)為(wei)這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)是小(xiao)型地(di)(di)(di)質(zhi)構造升華所(suo)導致的(de)，小(xiao)型撞(zhuang)(zhuang)擊坑(keng)普遍消失，許多(duo)疙瘩地(di)(di)(di)形(xing)(xing)是遺(yi)留(liu)下(xia)來(lai)(lai)的(de)痕(hen)跡，該地(di)(di)(di)形(xing)(xing)的(de)確切年齡還(huan)未(wei)確定(ding)。
木(mu)衛(wei)四(si)(si)上存在(zai)一(yi)層非常稀薄的(de)大氣(qi)，主要由二氧化(hua)碳構(gou)(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)，成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)可能還(huan)包括氧氣(qi)，此(ci)(ci)外(wai)木(mu)衛(wei)四(si)(si)還(huan)有一(yi)個(ge)活動劇(ju)烈的(de)電離層。科學家們認(ren)為木(mu)衛(wei)四(si)(si)是因(yin)(yin)木(mu)星四(si)(si)周氣(qi)體和塵埃圓(yuan)盤的(de)吸積作用而緩慢形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)。由于(yu)木(mu)衛(wei)四(si)(si)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)緩慢且缺(que)乏(fa)潮汐熱效應，所(suo)以內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)(gou)并未(wei)經歷(li)快(kuai)速的(de)分(fen)(fen)化(hua)。木(mu)衛(wei)四(si)(si)內(nei)(nei)部(bu)的(de)熱對(dui)流(liu)在(zai)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)后不久(jiu)就已(yi)經開(kai)始，這種對(dui)流(liu)導致(zhi)內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)(gou)的(de)部(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化(hua)，位于(yu)地(di)表100至150千米(mi)深(shen)處的(de)地(di)下海洋與一(yi)個(ge)個(ge)比(bi)較小的(de)巖質(zhi)內(nei)(nei)核可能因(yin)(yin)此(ci)(ci)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)。
意大利(li)天文(wen)(wen)學(xue)家伽(jia)利(li)略在(zai)1610年1月(yue)發(fa)現(xian)了(le)木(mu)衛(wei)四(si)和其(qi)他三顆木(mu)星(xing)大衛(wei)星(xing)（木(mu)衛(wei)一、木(mu)衛(wei)二(er)和木(mu)衛(wei)三）。木(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)名(ming)(ming)稱來(lai)自希臘神話中宙斯(si)(si)的(de)(de)愛人之一卡(ka)(ka)里斯(si)(si)托(tuo)，她是(shi)一位與月(yue)亮(liang)女(nv)神阿爾忒(te)彌斯(si)(si)關系(xi)密(mi)切的(de)(de)寧(ning)芙（有時(shi)也被認(ren)為是(shi)呂卡(ka)(ka)翁的(de)(de)女(nv)兒(er)）。西門·馬(ma)里烏斯(si)(si)在(zai)該星(xing)被發(fa)現(xian)后不久(jiu)提出該名(ming)(ming)稱，馬(ma)里烏斯(si)(si)則(ze)認(ren)為這是(shi)約翰內斯(si)(si)·開普勒的(de)(de)建(jian)議(yi)。然而天文(wen)(wen)學(xue)家在(zai)很長時(shi)間(jian)內都(dou)不歡迎這個名(ming)(ming)稱，直到20世紀中期(qi)才廣(guang)泛采用。很多早期(qi)的(de)(de)天文(wen)(wen)學(xue)文(wen)(wen)獻中均以羅(luo)馬(ma)數字來(lai)稱呼這顆衛(wei)星(xing)（該體系(xi)由伽(jia)利(li)略所(suo)提出），即稱為木(mu)衛(wei)四(si)（Jupiter IV）或“朱庇特的(de)(de)第四(si)顆衛(wei)星(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。
木(mu)(mu)衛(wei)四(si)上一個撞擊坑平原的(de)(de)(de)近紅外光譜圖。木(mu)(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)平均密度為1.83g/cm3,，表明(ming)它是由近乎等量的(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石(shi)(shi)和(he)冰體(ti)(ti)(ti)水構成的(de)(de)(de)，此外可能還存在某些不(bu)穩定的(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)(ti)，如(ru)氨的(de)(de)(de)冰體(ti)(ti)(ti)。冰體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)比(bi)重介于49-55%之間。木(mu)(mu)衛(wei)四(si)巖(yan)(yan)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)確切(qie)構成還不(bu)為人(ren)知，但(dan)是很可能接近于L型(xing)或LL型(xing)普通球粒隕(yun)(yun)石(shi)(shi)，這兩類隕(yun)(yun)石(shi)(shi)較(jiao)(jiao)之H球粒隕(yun)(yun)石(shi)(shi)，所含的(de)(de)(de)全鐵(tie)(tie)和(he)金屬(shu)鐵(tie)(tie)較(jiao)(jiao)少，而(er)鐵(tie)(tie)氧化物較(jiao)(jiao)多。在木(mu)(mu)衛(wei)四(si)上，以(yi)質量計(ji)，鐵(tie)(tie)和(he)硅的(de)(de)(de)豐度比(bi)為1.05-1.27，而(er)在太陽中，則為1.8。
木衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)表(biao)面(mian)是(shi)不對稱的(de)(de)：其(qi)(qi)同軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)面(mian)要暗于(yu)逆軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)面(mian)，這(zhe)與其(qi)(qi)他伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星的(de)(de)情況正好相反。此外，其(qi)(qi)逆軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)(yi)(yi)面(mian)似乎(hu)富含二氧(yang)化(hua)(hua)碳，而其(qi)(qi)同軌(gui)道(dao)(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)(yi)(yi)面(mian)則含有(you)(you)較多的(de)(de)二氧(yang)化(hua)(hua)硫。木衛(wei)(wei)(wei)四(si)上許多較年輕(qing)的(de)(de)撞擊坑都含有(you)(you)較豐富的(de)(de)二氧(yang)化(hua)(hua)碳。總的(de)(de)來說，木衛(wei)(wei)(wei)四(si)表(biao)面(mian)的(de)(de)物質(zhi)(zhi)構成(cheng)，特別(bie)是(shi)暗區的(de)(de)物質(zhi)(zhi)構成(cheng)，十分接(jie)近于(yu)D型小(xiao)行星，后者(zhe)的(de)(de)表(biao)面(mian)由碳基物質(zhi)(zhi)構成(cheng)。
木(mu)衛(wei)(wei)四表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)反照率為0.2。人們推測其表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)(gou)成與其整(zheng)體(ti)的(de)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)(gou)成大致相同。利用近紅外光譜(pu)學，科學家們在1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微米波長段(duan)發現了強(qiang)烈的(de)冰(bing)體(ti)水(shui)的(de)吸附帶。冰(bing)體(ti)在木(mu)衛(wei)(wei)四表(biao)(biao)(biao)面(mian)普遍存在，比重(zhong)在25-50%之(zhi)間。對伽利略號和地基觀測站拍攝的(de)高(gao)分(fen)(fen)辨率近紅外光譜(pu)和紫外線光譜(pu)照片(pian)進行分(fen)(fen)析后，科學家們發現了多種非水(shui)溶性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，如含(han)鎂和含(han)鐵的(de)水(shui)合(he)硅酸鹽、二氧化碳、二氧化硫，可能還包括氨和多種有機化合(he)物(wu)(wu)(wu)。[光譜(pu)分(fen)(fen)析的(de)數據表(biao)(biao)(biao)明即(ji)使(shi)在很(hen)小的(de)區域內，該星體(ti)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)(gou)成也極度混雜。由(you)冰(bing)體(ti)構(gou)(gou)(gou)(gou)成的(de)小面(mian)積(ji)、明亮(liang)斑塊(kuai)與由(you)巖石、冰(bing)體(ti)混合(he)物(wu)(wu)(wu)構(gou)(gou)(gou)(gou)成的(de)斑塊(kuai)相混雜，而廣大的(de)暗區則(ze)由(you)非冰(bing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)(gou)成。
木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)的(de)(de)(de)內部結構圖。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)遭受過猛烈轟(hong)擊(ji)的(de)(de)(de)表面之下(xia)是一(yi)層厚度在(zai)(zai)80-150公里(li)(li)之間的(de)(de)(de)寒冷(leng)、堅硬(ying)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)質巖石圈。對包圍(wei)著(zhu)(zhu)木(mu)星及其衛(wei)(wei)星的(de)(de)(de)磁場進行的(de)(de)(de)研究表明在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)地殼之下(xia)50-200公里(li)(li)深處(chu)存在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)一(yi)個咸水海(hai)(hai)洋：科學家們發(fa)現置于(yu)木(mu)星多變的(de)(de)(de)磁場中(zhong)的(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)(si)就像個理想(xiang)的(de)(de)(de)導電(dian)球體，即(ji)磁場無法穿透到達(da)該衛(wei)(wei)星的(de)(de)(de)內核，這意味著(zhu)(zhu)在(zai)(zai)該星體中(zhong)存在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)一(yi)層厚度至少達(da)到10公里(li)(li)的(de)(de)(de)高電(dian)導率液體。該海(hai)(hai)洋中(zhong)可能還含有少量的(de)(de)(de)氨(an)或其他(ta)防凍物質，比(bi)重達(da)到了5%，從而阻止了海(hai)(hai)洋的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)凍。在(zai)(zai)這種情況下(xia)，海(hai)(hai)洋的(de)(de)(de)厚度將達(da)到250-300公里(li)(li)。如果(guo)不(bu)存在(zai)(zai)海(hai)(hai)洋，那么其冰(bing)(bing)質巖石圈將會(hui)更厚，可能厚達(da)300公里(li)(li)。
巖(yan)石圈和假定的(de)(de)海(hai)洋(yang)之下(xia)的(de)(de)星體(ti)內部(bu)(bu)可能既不是(shi)質地均勻的(de)(de)整(zheng)體(ti)也(ye)不是(shi)完(wan)全的(de)(de)分(fen)化型。伽利略(lve)號的(de)(de)探測數據（特別是(shi)在近(jin)距(ju)離飛掠中(zhong)(zhong)測定的(de)(de)無(wu)量綱轉動(dong)慣(guan)量——其(qi)數值為0.3549 ± 0.0042）表(biao)明其(qi)內部(bu)(bu)由被(bei)壓縮的(de)(de)巖(yan)石和冰體(ti)構(gou)(gou)成，且由于(yu)構(gou)(gou)成成分(fen)的(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)沉積(ji)，隨(sui)著(zhu)深度的(de)(de)增加，巖(yan)石的(de)(de)比重也(ye)逐漸加大。也(ye)就是(shi)說木衛四(si)的(de)(de)內部(bu)(bu)結構(gou)(gou)只(zhi)是(shi)部(bu)(bu)分(fen)分(fen)層。在該密(mi)(mi)度和轉動(dong)慣(guan)量下(xia)，星體(ti)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心可能存在著(zhu)一顆(ke)小型硅酸(suan)鹽內核。這類內核的(de)(de)半(ban)徑不可能超過600公里，而(er)其(qi)密(mi)(mi)度可能介于(yu)3.1-3.g/cm3之間。
木(mu)(mu)衛四表面的(de)(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)年齡十分古老，它同(tong)時也(ye)是太陽系(xi)中(zhong)遭受過最猛烈轟擊的(de)(de)天體之(zhi)(zhi)一(yi)，[31]其撞(zhuang)擊坑(keng)密度已經接(jie)近于飽和：任何新的(de)(de)撞(zhuang)擊坑(keng)均可能覆蓋于舊的(de)(de)撞(zhuang)擊坑(keng)之(zhi)(zhi)上。木(mu)(mu)衛四上的(de)(de)大型(xing)(xing)地(di)(di)質(zhi)(zhi)構(gou)造相對(dui)簡單：這里(li)沒(mei)有大型(xing)(xing)的(de)(de)山脈、火山或其他(ta)內源性構(gou)造特征。撞(zhuang)擊坑(keng)和多環結構(gou)，以及(ji)裂縫、懸(xuan)崖和沉積(ji)地(di)(di)形是該星體表面發現的(de)(de)為數不(bu)多的(de)(de)幾種大型(xing)(xing)地(di)(di)質(zhi)(zhi)構(gou)造。
木衛四(si)表(biao)面(mian)能(neng)夠被分成(cheng)數種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)單(dan)元(yuan)：撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑平(ping)原(yuan)(yuan)、較明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)、明(ming)亮(liang)而平(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)以及由多(duo)環(huan)(huan)(huan)機構和(he)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)類地(di)(di)(di)形(xing)(xing)單(dan)元(yuan)。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑平(ping)原(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)了(le)木衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大部(bu)分表(biao)面(mian)，是古(gu)(gu)老巖石圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)型(xing)代表(biao)，其(qi)構成(cheng)物質(zhi)(zhi)為冰體和(he)巖石的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合物。較明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)著明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑、被稱為變余結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)古(gu)(gu)老撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘跡和(he)多(duo)環(huan)(huan)(huan)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央部(bu)分，科學家們猜測這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)是由冰質(zhi)(zhi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑沉(chen)(chen)積而成(cheng)。明(ming)亮(liang)而平(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域較小(xiao)，常出現(xian)于(yu)沃爾哈拉撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑和(he)阿(a)斯嘉(jia)德撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山脊(ji)和(he)槽(cao)溝地(di)(di)(di)帶中(zhong)(zhong)，撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑平(ping)原(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孤(gu)立斑點(dian)地(di)(di)(di)帶也(ye)屬于(yu)這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)最初被認(ren)為與內源性地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)活動有關(guan)(guan)，但(dan)是伽利略號傳回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高分辨率照片(pian)顯(xian)示(shi)(shi)這種(zhong)明(ming)亮(liang)而平(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)與斷(duan)裂、瘤狀地(di)(di)(di)形(xing)(xing)有關(guan)(guan)，并沒(mei)有出現(xian)任何(he)星體表(biao)面(mian)被多(duo)次(ci)覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡象。伽利略號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片(pian)亦顯(xian)示(shi)(shi)木衛四(si)上小(xiao)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)暗平(ping)坦區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積小(xiao)于(yu)1萬平(ping)方(fang)公(gong)里，并被周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)所環(huan)(huan)(huan)繞。這種(zhong)地(di)(di)(di)形(xing)(xing)可(ke)能(neng)是冰火山沉(chen)(chen)積地(di)(di)(di)形(xing)(xing)。這些(xie)比較明(ming)亮(liang)或平(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)年齡都比撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑平(ping)原(yuan)(yuan)稍小(xiao)。
木衛(wei)四上(shang)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)直徑從100米——這是探測(ce)照片的(de)(de)最大分辨率——到100多(duo)公里(li)(li)(li)(li)不(bu)等(deng)，而多(duo)環結(jie)構(gou)(gou)則(ze)不(bu)算(suan)在(zai)列。直徑小于5公里(li)(li)(li)(li)的(de)(de)較(jiao)小撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)擁有簡單的(de)(de)碗型(xing)結(jie)構(gou)(gou)或平底結(jie)構(gou)(gou)。直徑在(zai)5-40公里(li)(li)(li)(li)間的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)則(ze)擁有中(zhong)央(yang)山峰。直徑在(zai)25-100公里(li)(li)(li)(li)間的(de)(de)很多(duo)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)，如(ru)庭德爾撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(Tindr crater)，其中(zhong)央(yang)山峰為塌陷地形所取代。而直徑大于60公里(li)(li)(li)(li)的(de)(de)大型(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)的(de)(de)中(zhong)央(yang)則(ze)可(ke)能存(cun)在(zai)著拱形結(jie)構(gou)(gou)，這可(ke)能是撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)事(shi)件發(fa)生之后的(de)(de)構(gou)(gou)造抬升作用造成的(de)(de)。而少數明亮(liang)且直徑大于100公里(li)(li)(li)(li)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)則(ze)擁有與眾不(bu)同的(de)(de)拱形結(jie)構(gou)(gou)。這些撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)較(jiao)之月球上(shang)的(de)(de)同類結(jie)構(gou)(gou)都很淺，可(ke)能是向多(duo)環機(ji)構(gou)(gou)轉變的(de)(de)過渡(du)地形。
木衛四上最(zui)大(da)的(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)地形是(shi)多環(huan)(huan)(huan)盆地。其(qi)中有兩個規模巨大(da)，而(er)沃爾哈拉撞擊(ji)(ji)坑則是(shi)其(qi)中其(qi)中最(zui)大(da)的(de)(de)(de)，其(qi)明亮的(de)(de)(de)中央(yang)地帶直(zhi)徑達到(dao)(dao)了600公里(li)，而(er)環(huan)(huan)(huan)狀(zhuang)結構(gou)則繼續(xu)向外延(yan)展了1800公里(li)。第二大(da)的(de)(de)(de)多環(huan)(huan)(huan)結構(gou)是(shi)阿斯(si)嘉德(de)撞擊(ji)(ji)坑，直(zhi)徑大(da)約為1600公里(li)。多環(huan)(huan)(huan)結構(gou)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)原因可能(neng)是(shi)撞擊(ji)(ji)事(shi)件發生(sheng)(sheng)之后處在(zai)柔軟或流動物(wu)質——如海洋之上的(de)(de)(de)巖石圈產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)同心(xin)環(huan)(huan)(huan)狀(zhuang)的(de)(de)(de)斷裂(lie)。撞擊(ji)(ji)坑鏈(lian)則是(shi)一長串鏈(lian)狀(zhuang)、呈(cheng)直(zhi)線分布于星體(ti)(ti)表面(mian)的(de)(de)(de)撞擊(ji)(ji)坑，它們可能(neng)是(shi)木衛四被過于接近(jin)木星而(er)受到(dao)(dao)引力潮汐作(zuo)用解體(ti)(ti)的(de)(de)(de)天體(ti)(ti)撞擊(ji)(ji)之后形成的(de)(de)(de)，也可能(neng)是(shi)遭受小角度(du)撞擊(ji)(ji)后產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)。前一種情(qing)況得到(dao)(dao)了蘇梅克(ke)-列維9號彗星撞擊(ji)(ji)事(shi)件的(de)(de)(de)印證。
沃爾哈拉多環結構正如(ru)(ru)前(qian)文所(suo)提及的(de)(de)(de)，木(mu)衛(wei)四(si)上(shang)還(huan)存(cun)在著由(you)純冰體(ti)構成(cheng)的(de)(de)(de)、反照率(lv)高達0.8的(de)(de)(de)斑塊(kuai)(kuai)地形，其四(si)周為較(jiao)(jiao)暗(an)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)所(suo)環繞。伽利略號的(de)(de)(de)高分(fen)辨率(lv)照片顯(xian)示這(zhe)些較(jiao)(jiao)明(ming)亮的(de)(de)(de)斑塊(kuai)(kuai)主要位于抬升地形上(shang)：如(ru)(ru)撞(zhuang)擊(ji)坑坑緣、懸崖(ya)、山(shan)脊和(he)瘤狀地形。這(zhe)種斑塊(kuai)(kuai)可能是一層薄薄的(de)(de)(de)霜體(ti)沉積。較(jiao)(jiao)暗(an)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)通(tong)常位于四(si)周地勢較(jiao)(jiao)低且較(jiao)(jiao)平坦的(de)(de)(de)地帶，如(ru)(ru)撞(zhuang)擊(ji)坑坑底和(he)撞(zhuang)擊(ji)坑之間的(de)(de)(de)低洼(wa)地帶，它們(men)將原本的(de)(de)(de)霜體(ti)沉積物(wu)覆蓋住，故而該地區顯(xian)得較(jiao)(jiao)暗(an)，形成(cheng)了(le)直徑(jing)達5公里(li)以上(shang)的(de)(de)(de)暗(an)斑。
在幾(ji)公(gong)里的(de)(de)(de)(de)級(ji)別(bie)上，較(jiao)之其(qi)(qi)他(ta)伽利略衛(wei)星的(de)(de)(de)(de)表面(mian)，木(mu)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)表面(mian)地形(xing)(xing)現出(chu)了更多的(de)(de)(de)(de)退(tui)化(hua)特征(zheng)。例如相比較(jiao)與其(qi)(qi)他(ta)衛(wei)星，如木(mu)衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)暗區(qu)，木(mu)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)表面(mian)即(ji)缺乏直徑小(xiao)(xiao)于(yu)1公(gong)里的(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)，取而(er)代之的(de)(de)(de)(de)是(shi)無處不在的(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)型瘤狀地形(xing)(xing)和(he)陷(xian)坑(keng)。瘤狀地形(xing)(xing)被認為是(shi)撞擊坑(keng)經(jing)歷了迄(qi)今為止還不為人知的(de)(de)(de)(de)退(tui)化(hua)過程而(er)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)坑(keng)緣殘跡，這種(zhong)退(tui)化(hua)很可(ke)能是(shi)冰體的(de)(de)(de)(de)緩慢升華造成的(de)(de)(de)(de)——當木(mu)衛(wei)四運行至日下點(dian)時，其(qi)(qi)向陽面(mian)溫度會達到165K以上，此時冰體即(ji)會出(chu)現升華現象(xiang)：基巖引起其(qi)(qi)上的(de)(de)(de)(de)臟冰分(fen)解，從(cong)(cong)而(er)使得其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)冰體水和(he)其(qi)(qi)他(ta)易揮(hui)發物質升華。而(er)殘骸中(zhong)的(de)(de)(de)(de)非冰質殘余物則發生崩塌，從(cong)(cong)撞擊坑(keng)坑(keng)緣的(de)(de)(de)(de)坡上下落。這種(zhong)崩塌經(jing)常在撞擊坑(keng)附近(jin)和(he)撞擊坑(keng)內(nei)部(bu)出(chu)現，被稱為“周邊(bian)碎(sui)片”(debris aprons)。哈爾撞擊坑(keng)及其(qi)(qi)中(zhong)央(yang)拱(gong)形(xing)(xing)結構。
此外，有些撞擊坑(keng)的(de)坑(keng)緣被一些蜿(wan)蜒的(de)、類似峽谷的(de)切口(kou)（它(ta)(ta)們被稱(cheng)為溝壑）所(suo)切割，這些溝壑看起來有點(dian)像火星表(biao)面(mian)的(de)峽谷。在冰(bing)體升(sheng)華(hua)假說中，位于低洼地帶的(de)暗色物(wu)(wu)質(zhi)被解釋為主要由來自(zi)退化的(de)撞擊坑(keng)坑(keng)緣的(de)非冰(bing)質(zhi)物(wu)(wu)質(zhi)組(zu)成(cheng)的(de)覆(fu)蓋層，它(ta)(ta)覆(fu)蓋了(le)木衛四表(biao)面(mian)大(da)部分的(de)冰(bing)體基巖(yan)。
塌陷(xian)地(di)形(xing)和(he)瘤狀(zhuang)地(di)形(xing)通過各地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)單元所覆(fu)蓋的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)密(mi)度(du)，人們(men)可(ke)以推(tui)斷(duan)出它(ta)們(men)的(de)相對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)：撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)分(fen)布密(mi)度(du)越(yue)大(da)，該(gai)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)單元相對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)越(yue)大(da)。但是它(ta)們(men)的(de)絕對(dui)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)卻(que)還無法(fa)確定(ding)，不過根據理論(lun)預測，撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)平原的(de)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)被認為長達(da)45億年(nian)(nian)(nian)，幾乎可(ke)以追溯到(dao)太陽系的(de)形(xing)成時期(qi)。多環(huan)結(jie)構和(he)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)年(nian)(nian)(nian)齡(ling)則取(qu)決于其(qi)所在區域的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)(keng)(keng)密(mi)度(du)，由此得(de)出的(de)估計年(nian)(nian)(nian)齡(ling)從10億年(nian)(nian)(nian)到(dao)40億年(nian)(nian)(nian)不等。
木衛四周圍的(de)感(gan)應磁場木衛四擁有一(yi)層(ceng)非常稀薄的(de)大(da)氣，主要(yao)由二氧化碳構成。伽(jia)利略號(hao)上的(de)近(jin)紅(hong)外測繪(hui)分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘查(cha)到該(gai)大(da)氣層(ceng)的(de)吸收特征，從而證實(shi)了它(ta)的(de)存在。據估(gu)計其表面壓(ya)力為7.5 × 10?12巴，粒子密度為4 × 10? cm?3。這層(ceng)大(da)氣是(shi)如(ru)此稀薄，僅僅需要(yao)四天(tian)，組成它(ta)的(de)物質(zhi)就會逃逸殆盡，所(suo)以該(gai)大(da)氣一(yi)定源源不(bu)斷的(de)得到了補充，補充來源可能(neng)是(shi)從該(gai)星(xing)體冰質(zhi)地(di)殼(ke)中升(sheng)華出(chu)的(de)干冰，這也(ye)與該(gai)星(xing)體表面明亮地(di)區(qu)瘤狀地(di)形的(de)冰體升(sheng)華形成假說相契合。
木(mu)衛(wei)四的(de)電離層(ceng)(ceng)則(ze)是在伽(jia)利略(lve)號的(de)數次飛掠中被首次發現，其高電子(zi)密度為(wei)(wei)7-17 × 10? cm?3，這(zhe)種密度與(yu)大(da)氣(qi)中二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)的(de)光致電離作用的(de)效果不相符(fu)合。所(suo)以(yi)有人預(yu)測木(mu)衛(wei)四大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)組要成(cheng)分應(ying)該是氧(yang)(yang)氣(qi)（含量為(wei)(wei)二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)的(de)10倍到100倍），但是尚未在該大(da)氣(qi)中探測到氧(yang)(yang)氣(qi)的(de)存在。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四（左(zuo)下角）、木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二（位于(yu)(yu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大紅斑的左(zuo)下方）。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四是距離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠的伽利略衛(wei)星(xing)(xing)，其軌(gui)(gui)(gui)道距離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)約188萬(wan)(wan)公(gong)里(是木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)半徑(jing)(jing)——7萬(wan)(wan)1398公(gong)里——的26.3倍)，比之(zhi)距離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)次近(jin)的木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三的軌(gui)(gui)(gui)道半徑(jing)(jing)——107萬(wan)(wan)公(gong)里——遠得(de)多(duo)。由于(yu)(yu)軌(gui)(gui)(gui)道半徑(jing)(jing)較大，故其并不(bu)處(chu)于(yu)(yu)軌(gui)(gui)(gui)道共振狀(zhuang)態，可(ke)能永遠也不(bu)會處(chu)于(yu)(yu)這種狀(zhuang)態。
木(mu)衛(wei)(wei)四不(bu)參與軌(gui)道共振(zhen)，這意味著它(ta)永遠都不(bu)會(hui)產生(sheng)明顯的(de)潮(chao)(chao)汐熱(re)效應，而(er)潮(chao)(chao)汐熱(re)效應是星(xing)體內部結構分化和(he)發育的(de)重(zhong)要動力。由于距離(li)木(mu)星(xing)較遠，所(suo)以(yi)其(qi)表面來自(zi)木(mu)星(xing)磁場的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)較弱(ruo)(ruo)——比之木(mu)衛(wei)(wei)二表面的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)弱(ruo)(ruo)了(le)300倍。所(suo)以(yi)較之其(qi)他(ta)幾顆伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)，木(mu)衛(wei)(wei)四表面的(de)帶(dai)電粒子(zi)光滲效應較弱(ruo)(ruo)。
和大部分(fen)的(de)衛星(xing)一樣，木(mu)衛四(si)是一顆同(tong)步自(zi)轉(zhuan)(zhuan)衛星(xing)，即木(mu)衛四(si)的(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)周期(qi)等同(tong)于其公轉(zhuan)(zhuan)周期(qi)，約為(wei)16.7個地球日。其軌道(dao)離(li)心率(lv)很小(xiao)，軌道(dao)傾(qing)角(jiao)也很小(xiao)，接近于木(mu)星(xing)赤(chi)道(dao)，同(tong)時(shi)在(zai)數百年的(de)周期(qi)里(li)，軌道(dao)的(de)離(li)心率(lv)和傾(qing)角(jiao)還會以周期(qi)函數的(de)形式受到太陽和木(mu)星(xing)引(yin)力攝動的(de)影響。變化(hua)范圍分(fen)別為(wei)0.0072-0.0076和0.20-0.60°。這(zhe)種(zhong)軌道(dao)的(de)變化(hua)使得其轉(zhuan)(zhuan)軸傾(qing)角(jiao)在(zai)0.4-1.6°之間(jian)變化(hua)。
木(mu)衛四內部結構的部分分層（該結論由無(wu)量(liang)綱轉(zhuan)動(dong)慣量(liang)數值推斷而(er)出）表明該星體從(cong)未被(bei)充分加(jia)熱以(yi)使(shi)其冰質部分融解。因此，其最可能的形成模型是低密度的木(mu)星次星云中(zhong)的緩慢吸(xi)積過(guo)程(cheng)。這個持續時間(jian)甚久的吸(xi)積過(guo)程(cheng)使(shi)得星體最終冷卻(que)，而(er)無(wu)法保(bao)持在吸(xi)積過(guo)程(cheng)、放射(she)性(xing)元素衰變過(guo)程(cheng)和(he)星體收縮過(guo)程(cheng)積聚(ju)的熱量(liang)，從(cong)而(er)阻(zu)斷了冰體融化和(he)快(kuai)速分化過(guo)程(cheng)。其形成階段所耗時間(jian)大約在10萬(wan)年(nian)到1000萬(wan)年(nian)之間(jian)。
瘤狀(zhuang)(zhuang)地(di)形而(er)之(zhi)(zhi)后木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)進一(yi)步演化(hua)則(ze)取決于(yu)放射性衰變的(de)(de)(de)(de)(de)產熱(re)(re)(re)機(ji)制(zhi)(zhi)和靠近星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面(mian)熱(re)(re)(re)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)機(ji)制(zhi)(zhi)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)競賽(sai)，以及星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)到(dao)底是處于(yu)固(gu)態(tai)還是亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)運動狀(zhuang)(zhuang)況是所有(you)冰(bing)(bing)(bing)衛(wei)(wei)星(xing)模型中最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)不確定性因(yin)(yin)素(su)。基于(yu)溫(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)(dui)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，當溫(wen)度(du)(du)接近于(yu)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)熔點時，就會出現(xian)亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)。在(zai)亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)中，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)運動速度(du)(du)十(shi)分(fen)(fen)緩慢(man)，大(da)約(yue)為(wei)1厘米/年，但是從(cong)長期來(lai)看，亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)事實上是非常(chang)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)機(ji)制(zhi)(zhi)。在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)寒冷(leng)而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)表層(ceng)——被稱為(wei)“密封蓋”（stagnant lid）——中，熱(re)(re)(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)并沒有(you)以對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)形式進行；而(er)在(zai)該層(ceng)之(zhi)(zhi)下的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中，熱(re)(re)(re)量則(ze)是以亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)形式進行傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)。對(dui)(dui)(dui)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)說，外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)導(dao)(dao)層(ceng)即是厚度(du)(du)約(yue)為(wei)100公里的(de)(de)(de)(de)(de)寒冷(leng)而(er)堅硬的(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈。它的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)解(jie)釋了(le)為(wei)何木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面(mian)沒有(you)任何內(nei)源(yuan)性構造活動的(de)(de)(de)(de)(de)跡象。而(er)在(zai)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)，熱(re)(re)(re)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)可能是分(fen)(fen)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)(yin)為(wei)在(zai)高壓之(zhi)(zhi)下，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)水(shui)會出現(xian)多種晶相，從(cong)星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)態(tai)冰(bing)(bing)(bing)到(dao)星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中心的(de)(de)(de)(de)(de)第七態(tai)冰(bing)(bing)(bing)。在(zai)早期，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)四(si)內(nei)部(bu)亞固(gu)態(tai)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)機(ji)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)運作阻止了(le)冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)面(mian)積融化(hua)，而(er)后者則(ze)會導(dao)(dao)致星(xing)體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)化(hua)，從(cong)而(er)形成一(yi)個(ge)大(da)型的(de)(de)(de)(de)(de)巖石內(nei)核和冰(bing)(bing)(bing)質(zhi)地(di)幔。同(tong)時也由于(yu)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)，冰(bing)(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)(ti)和巖石的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)化(hua)持續(xu)了(le)數(shu)十(shi)億年之(zhi)(zhi)久，至(zhi)今仍在(zai)緩慢(man)進行中。
現(xian)今解釋木衛(wei)四(si)形成的(de)(de)(de)(de)觀(guan)點考慮到了在(zai)其表面之下(xia)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)存(cun)在(zai)著一個地(di)下(xia)海(hai)洋，其形成與冰體的(de)(de)(de)(de)第一晶(jing)相的(de)(de)(de)(de)熔點異常(chang)有關——其熔點隨(sui)著壓力的(de)(de)(de)(de)增大而(er)降(jiang)低，當壓力達到2070巴時，熔點可(ke)(ke)(ke)低至251K。在(zai)所有的(de)(de)(de)(de)木衛(wei)四(si)現(xian)實模型中，位于100-200公里(li)深處(chu)地(di)層的(de)(de)(de)(de)溫度都十分接(jie)近，甚(shen)至是略微超過了這(zhe)個異常(chang)的(de)(de)(de)(de)熔點。而(er)少量(liang)氨(an)(an)——比重約為(wei)1-2%——的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)則能(neng)(neng)夠加大該(gai)深度液體存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)性，因為(wei)氨(an)(an)能(neng)(neng)夠進(jin)一步(bu)降(jiang)低冰體熔點。
盡管在(zai)很(hen)多(duo)方(fang)面木(mu)衛(wei)四和木(mu)衛(wei)三(san)十(shi)(shi)分相似(si)，但是前(qian)者的(de)地(di)(di)質(zhi)歷史(shi)相對(dui)(dui)簡(jian)單。在(zai)撞擊(ji)事件和其他(ta)(ta)外力影響作用之(zhi)前(qian)，該(gai)星(xing)(xing)體的(de)表面即已基(ji)(ji)本(ben)(ben)成型。與擁有槽溝構(gou)(gou)造的(de)鄰近衛(wei)星(xing)(xing)木(mu)衛(wei)三(san)相比，木(mu)衛(wei)四上甚(shen)少發現地(di)(di)質(zhi)構(gou)(gou)造活動的(de)跡象(xiang)。 這種相對(dui)(dui)簡(jian)單的(de)地(di)(di)質(zhi)歷史(shi)對(dui)(dui)于行星(xing)(xing)科學家來說意義十(shi)(shi)分重大，他(ta)(ta)們可將該(gai)星(xing)(xing)體作為一個(ge)很(hen)好的(de)基(ji)(ji)本(ben)(ben)參考對(dui)(dui)象(xiang)，用來對(dui)(dui)比其他(ta)(ta)更加(jia)復雜的(de)星(xing)(xing)體。
未來人類在(zai)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)上(shang)設置的(de)(de)(de)(de)基地(di)的(de)(de)(de)(de)藝術想象圖[40]20世紀70年(nian)代，先(xian)驅者(zhe)10號(hao)(hao)和(he)先(xian)驅者(zhe)11號(hao)(hao)先(xian)后(hou)接近木(mu)星(xing)，獲取了(le)(le)少量(liang)(liang)關于木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)新(xin)信息。真正的(de)(de)(de)(de)突破來自1979-1980年(nian)間(jian)旅行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)(hao)和(he)旅行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)考察(cha)。它們對木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)一半以上(shang)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)拍攝，圖像分辨(bian)率在(zai)1-2公里(li)之(zhi)間(jian)，同時(shi)還精(jing)確地(di)測量(liang)(liang)了(le)(le)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面溫度、質量(liang)(liang)和(he)大小。第二波(bo)的(de)(de)(de)(de)考察(cha)在(zai)1994年(nian)至2003年(nian)間(jian)展開，其(qi)時(shi)伽(jia)(jia)利略(lve)號(hao)(hao)8次近距(ju)離飛掠(lve)木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)，最后(hou)一次飛掠(lve)發生(sheng)在(zai)2001年(nian)，當時(shi)伽(jia)(jia)利略(lve)號(hao)(hao)位于C30軌道上(shang)，距(ju)離木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)表(biao)(biao)面僅138公里(li)。伽(jia)(jia)利略(lve)號(hao)(hao)完(wan)成了(le)(le)對木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)全球測繪，并傳回(hui)了(le)(le)大量(liang)(liang)分辨(bian)率達到15米的(de)(de)(de)(de)特定地(di)區的(de)(de)(de)(de)照(zhao)片。2000年(nian)，卡西尼號(hao)(hao)在(zai)前往土(tu)星(xing)途(tu)中對包括木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)在(zai)內的(de)(de)(de)(de)四(si)(si)(si)顆伽(jia)(jia)利略(lve)衛(wei)星(xing)進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)高精(jing)度紅外光譜探(tan)測。2007年(nian)2月(yue)至3月(yue)，新(xin)視野號(hao)(hao)探(tan)測器在(zai)前往冥王星(xing)途(tu)中經過木(mu)衛(wei)四(si)(si)(si)，對其(qi)進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)拍攝和(he)光譜分析。
美(mei)國航空(kong)航天局(ju)(ju)和(he)歐(ou)(ou)洲空(kong)間局(ju)(ju)合作(zuo)的(de)(de)(de)一(yi)項旨在(zai)探測(ce)(ce)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)——“木(mu)(mu)(mu)(mu)衛二-木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)計(ji)劃(hua)(hua)”將于2020年(nian)實施。2009年(nian)2月，美(mei)國航空(kong)航天局(ju)(ju)和(he)歐(ou)(ou)洲空(kong)間局(ju)(ju)確認該計(ji)劃(hua)(hua)將優先于“土衛六-土星(xing)(xing)計(ji)劃(hua)(hua)”得以實施。但是歐(ou)(ou)洲空(kong)間局(ju)(ju)的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)資金仍然面臨(lin)來自(zi)該局(ju)(ju)其他計(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)競爭。“木(mu)(mu)(mu)(mu)衛二-木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)計(ji)劃(hua)(hua)”包(bao)括美(mei)國航空(kong)航天局(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)-木(mu)(mu)(mu)(mu)衛二軌道飛行(xing)器(qi)(qi)”和(he)歐(ou)(ou)洲空(kong)間局(ju)(ju)主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)-木(mu)(mu)(mu)(mu)衛三(san)軌道飛行(xing)器(qi)(qi)”，可能還包(bao)括日本宇宙航空(kong)研(yan)究開發機構主(zhu)持的(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場探測(ce)(ce)器(qi)(qi)”。
就如同木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二(er)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三一(yi)樣，也有人認為在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四表面之下的(de)(de)咸水海(hai)洋(yang)中(zhong)可能存在(zai)著(zhu)外星(xing)生(sheng)命(ming)。但是(shi)較(jiao)(jiao)之木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二(er)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三來說，木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四上的(de)(de)環境(jing)顯(xian)得(de)相對(dui)惡劣，主要是(shi)因(yin)為：缺乏可接觸的(de)(de)巖(yan)石物(wu)質(zhi)、來自星(xing)體內核的(de)(de)熱通(tong)量較(jiao)(jiao)低。科(ke)學(xue)家特倫(lun)斯·約翰森這(zhe)樣論述木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四和其他伽利略衛(wei)(wei)星(xing)上生(sheng)命(ming)存在(zai)可能性(xing)的(de)(de)問題是(shi)：“構成生(sheng)命(ming)的(de)(de)基本材料(liao)——我們(men)稱之為“前(qian)生(sheng)命(ming)時期物(wu)質(zhi)”——在(zai)許多太(tai)陽系天(tian)體，如彗星(xing)、小(xiao)行星(xing)和冰衛(wei)(wei)星(xing)中(zhong)含量都(dou)十分豐(feng)富。生(sheng)物(wu)學(xue)家相信(xin)液態水和熱量是(shi)支撐(cheng)生(sheng)命(ming)必不可少(shao)的(de)(de)，所以能夠在(zai)另一(yi)個(ge)天(tian)體上發現液態水是(shi)十分令(ling)人振(zhen)奮的(de)(de)。但是(shi)，對(dui)于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四來說，至少(shao)在(zai)目前(qian)階段，熱量是(shi)一(yi)個(ge)大(da)問題，它上頭的(de)(de)海(hai)洋(yang)主要依靠(kao)(kao)放射性(xing)元(yuan)素衰變加熱，而(er)離木(mu)(mu)(mu)星(xing)相對(dui)較(jiao)(jiao)近的(de)(de)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二(er)則能夠依靠(kao)(kao)引力潮(chao)汐產生(sheng)更多的(de)(de)熱量。”
西(xi)班牙科學家在26日出版的(de)(de)英國《自然(ran)》雜(za)志上為木衛四內部的(de)(de)海洋(yang)提供了(le)一(yi)個新的(de)(de)解釋。其計算表明，木衛四的(de)(de)溫(wen)度和壓力條件使(shi)得其表面的(de)(de)冰(bing)層傳熱性較差，阻止(zhi)了(le)內部熱能散失，保溫(wen)效果比人們以前(qian)認為的(de)(de)更好。
根(gen)據(ju)計算，木衛四(si)地表以下(xia)150公(gong)里(li)深處可能存在一個深20公(gong)里(li)的巨大海(hai)洋。木星(xing)(xing)的另兩顆大衛星(xing)(xing)木衛二和木衛三(san)也(ye)可能因(yin)為類似原因(yin)而擁有地下(xia)海(hai)洋。
木(mu)衛(wei)四(si)是木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)第二大衛(wei)星(xing)(xing)，直徑4800公里。1998年，伽利略號探(tan)測器發回的(de)(de)數據顯示，木(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)磁(ci)場隨著木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)轉(zhuan)動(dong)而波動(dong)不定。對這種(zhong)情況的(de)(de)最可能解釋是木(mu)衛(wei)四(si)地表下有一個(ge)含(han)鹽的(de)(de)大海洋。含(han)鹽的(de)(de)水能導電，引起木(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)磁(ci)場和木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)場相互(hu)作用而產(chan)生這種(zhong)波動(dong)。西班牙科學家的(de)(de)新成果為上述(shu)猜想提(ti)供了進一步支持。
人(ren)們通常認為(wei)，有水的(de)地方就有可能(neng)(neng)存在生命(ming)(ming)。但是科學家說，木衛四(si)內部的(de)海洋深處充滿了密集的(de)冰(bing)塊(kuai)和巖石。這些冰(bing)塊(kuai)和巖石阻(zu)止了熱能(neng)(neng)的(de)流動(dong)，使木衛四(si)上存在生命(ming)(ming)的(de)可能(neng)(neng)性非常渺茫.
基于如上(shang)的(de)考慮和其他科(ke)學(xue)觀測，木(mu)衛二被認為是伽利略衛星中(zhong)最可能存在生命的(de)天體。
2003年(nian)，美(mei)國(guo)航(hang)空航(hang)天局針對人類未來對外(wai)太(tai)陽系(xi)的(de)探(tan)(tan)索進行一項被稱為“人類外(wai)行星探(tan)(tan)索”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的(de)概(gai)念型研(yan)究(jiu)。在(zai)詳(xiang)細審(shen)議中將目標定位(wei)木衛四(si)。科學家(jia)們認為有(you)可能(neng)在(zai)木衛四(si)表(biao)面建(jian)立一個基地，從而為太(tai)陽系(xi)更深空間的(de)探(tan)(tan)索提供燃料(liao)支(zhi)持(chi)。
在木(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)上建立基(ji)地的(de)好處在于它的(de)較低輻射（木(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)離(li)木(mu)(mu)星(xing)較遠(yuan)）和(he)地質(zhi)上的(de)穩定性。同時它還能為進一步探索木(mu)(mu)衛(wei)二提供便利支持，也(ye)是在木(mu)(mu)星(xing)系中(zhong)設置前(qian)往更遠(yuan)的(de)外太陽(yang)系空間飛(fei)船的(de)維修站的(de)理想地點——在離(li)開木(mu)(mu)衛(wei)四(si)(si)之后，飛(fei)船可以通過近距(ju)離(li)飛(fei)掠木(mu)(mu)星(xing)獲得重(zhong)力助(zhu)推。
巧笑倩兮 
