在伽利略号接触木卫三之前，普遍认为它与木卫四是一块石质物质外包一个大的水或冰水混合物作为地幔，并有一个冰外壳。
来自伽利略号的初步数据提议木卫四有一个独一无二的组成成份，而木卫三则有三个层结构：一个小型的铁或铁硫化物内核，外面是硅酸盐岩石地幔，最外部是冰质外壳。事实上，木卫三除了一个冰外壳外，与木卫一极相似。
木卫三的表面很粗糙，混有两种地形：非常古老，陨坑遍布的黑暗区，和相对年轻的有着大片凹槽和山脊的较明亮地区。它们的起源很显然不过是因为自然构造的，但详情不很清楚。在这方面，木卫三可能与地球，及金星或火星类似，虽然近期没有地壳活动的证据。
两种地形上都有延伸的环形山，环形山的密集程度反映它已有了30-35亿的年龄，与月球并不多。环形山有时为凹槽所切断，说明凹槽也很古老。相当年轻的环形山通过发出的光线也可被看到。但是它不像月球，陨坑都较平，缺少环状的山相围，中央洼地则通常与月球和水星上的相同。这可能是由于木卫三的冰外壳较脆弱，使地质流动而缺少起伏的缘故。古老的环形山被逐渐抹去，常被称作“覆画”。
这章没有结束，请点击下一页继续阅读！伽利略号飞行器第一次飞经木卫三时发现它有自己的磁场，内含于木星巨磁场中。这可能与地球的生成原因类似：星体内部
它由伽利略和Marius于1610年发现。是距木星第八近已知卫星，直径上看为第二大。在伽利略发现的卫星中距木星最远。
木卫四比水星稍许小一些，但只是其质量的三分之一。不像木卫三，木卫四的内部结构近乎没有；它一律由或多或少的40%的冰与60%的岩石或铁组成。这与土卫六和海卫一可能相似。
木卫四的表面都是环形山，表面十分古老，就像月球和火星上的高原。木卫四有太阳系中所观察到的星体中最古老的表面环形山最多的地表；在漫长的40亿年中，除偶然的撞击之外只有很小的变动。
较大的一些环形山周围围绕着一串同心环，就像裂痕一般，不过经过岁月的苍桑，冰的缓慢运动，已使它平滑了不少。其中最大的一个被称作Valhalla，直径4000千米，并是多环盆地，猛烈撞击后产生的典型例子。
另一些例子为木卫四的“仙宫”（Asgard），月球表面阴暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
与木卫三相似，木卫四的古老的环形山已经崩溃。它们缺少月球和水星上所有的高大的环状的连山，放射状射线和中央洼地。来自伽利略号的清晰图片显示，至少在某些地区，小型环形山已消失。这说明一些运动正在进行中，不管其他的是否在衰落过程中。
另一个奇特的地形现象是GipulCatena，一系列撞击出的环形山在一条直线上排列。这可能由于一个物体在接近木星时受引力而断裂，然后撞向了木卫四引起。
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