伽利略卫星——木卫一、欧罗巴、木卫三和卡利斯托——是木星最大的四颗卫星。它们在木星周围共同形成了一个微型太阳系，环境从火山和岩石木卫一到冰冷的欧罗巴、木卫三和卡利斯托。

木卫二是木星的第二颗伽利略卫星，是四颗卫星中最小的一颗。它的核心是硅酸盐岩，外层是液态水和水冰，可能只有20公里厚。

月球是潮汐锁定的，这意味着它总是向木星呈现同一面，潮汐加热足以在地表和硅酸盐内部之间维持液态的地下海洋。

美国宇航局伽利略任务的感应磁场测量支持海洋的存在。地下海洋及其与欧罗巴硅酸盐内部的直接接触使欧罗巴成为太阳系中最有可能支持宜居条件的候选者之一。

木卫二在地质上很活跃，在哈勃望远镜的观测中初步发现了短暂的冰火山水蒸气羽流。它的表面非常光滑，几乎没有撞击坑，这意味着该表面在地质上非常年轻，平均年龄为5000万年。

木卫二的表面主要由水冰组成，覆盖着一系列相交的线状特征或线状特征，其中最大的线状特征或线状特征长达1000多公里。这些线被认为是由欧罗巴表面的潮汐压力引起的，潮汐压力打开了裂缝，暴露了下面较温暖的冰层。

木卫三是木星伽利略卫星中最大的卫星，是太阳系中最大的卫星，半径为2,631公里。

它具有强烈分化的内部和内在磁场，可能是由其铁芯中的对流引起的。

据信木卫三有一个地下海洋，很可能夹在多层冰之间。

月球地壳主要由水冰组成，表面受到非冰物质的严重污染。

目前对木卫三表面成分的大部分了解来自伽利略任务，该任务从1995年到2003年围绕木星运行，伽利略卫星反复飞越。

伽利略近红外测绘光谱仪和全色相机的观测确定了一个由对比鲜明的黑暗和光明地形组成的表面，分别覆盖了大约1/3和2/3的表面。

黑暗的地形有很多陨石坑，这表明它已有超过40亿年的历史，并且似乎覆盖着一层薄薄的黑色物质。

浅色地形要年轻得多，陨石坑更少，的冰更干净，这表明浅域是由构造事件引起的，可能是通过类似裂谷的地层或冰火山表面的重新形成。

“虽然欧罗巴的大小与我们自己的月球非常相似，但木卫三是整个太阳系中最大的卫星——它甚至比水星还大，”莱斯特大学研究员奥利弗·金及其同事说。

“它们围绕木星的轨道略呈椭圆形，因此它们在绕木星运行时离行星越来越近。”

“这导致卫星周期性地受到来自木星的引力的拉伸和挤压。”

“这会产生摩擦热，使卫星内部变暖，这使得它们在地质上很活跃。”

“尤其是欧罗巴，很可能有活跃的羽流和间歇泉从构成地表的厚冰盖下的液态水海洋中喷发。”

为了估计欧罗巴和木卫三表面化学物质的丰度，作者分析了由ESO超大望远镜上的SPHERE仪器获得的新图像和光谱。

他们在木卫二尾半球发现了高酸丰度和较大冰粒以及各种潜在水合盐的证据。

“未来的研究将有助于通过扩大近红外观测的空间和光谱覆盖范围以及分辨率来进一步限制欧罗巴的表面组成，”他们说。

“更高的光谱分辨率观测(例如，Webb和ELT/HARMONI)和实验室参考光谱测量将有助于通过识别光谱中狭窄的特征特征来限制盐的丰度，而高空间分辨率的航天器观测将使成分特征的准确地理定位成为可能。”

研究人员还发现，木卫三的明亮区域主要由冰形式的水组成，并带有各种盐的暗示，而且它们比较旧的较暗斑块形成得更晚，其成分仍然是一个谜。

“我们的研究结果显示木卫三的表面是如何由两种主要类型的地形组成的：年轻地区有大量的水冰，而古老地区主要由我们无法识别的深灰色物质组成，”他们说。

“我们在木卫三两极附近检测到硫酸，这很可能来自木星周围的气体。”

“检测到一系列不同的盐，其中一些可能来自木卫三本身。”

“这些表面成分图将有助于了解木卫三表面上和之下发生的过程。”

“他们还将帮助规划机器人太空任务，这些任务将在未来几十年内近距离探索木卫三。”