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木衛三是木星最大的衛星，也是太陽系中最大的衛星，直徑大約5260公里。這個數字是它的平均直徑，也就是平均寬度。木衛三比行星水星還寬，也是目前已知唯一擁有自身磁場的衛星。

大小

NASA給出的木衛三平均半徑為2631.2公里，換算直徑為5262公里。NASA噴射推進實驗室列出相同的半徑數值，誤差為正負1.7公里。

木衛三的密度略低於水的兩倍。科學家認為它有三個主要分層：中心是金屬鐵核心，外面包著一層岩石殼，最外層則是主要由冰構成的厚殼，其表面就是木衛三的地表。

木衛三的冰殼下很可能有一片鹹水海洋。NASA估計這片海洋深度大約是100公里，是地球海洋深度的10倍，位於一層厚度大約150公里、主要由冰構成的地殼之下。這片海洋裡的水量可能比地球表面所有的水加起來還多。

最有力的證據來自哈伯太空望遠鏡。木衛三的南北極周圍有極光，也就是發光的氣體帶。隨著木星磁場的變化，這些極光會來回擺動，擺動的幅度顯示，地表下可能有一片鹹水海洋。

木衛三是目前已知唯一能產生自身磁場的衛星。NASA的伽利略號太空船在1996年發現了這個磁場，它來自木衛三的金屬鐵核心，也正是造成極光的原因。由於木衛三的軌道離木星很近，它的磁場位於木星磁場之內。

伽利略·伽利萊於1610年1月7日發現了木衛三。連同他發現的另外三顆木星大衛星，木衛三是最早被確認繞著地球以外的行星運行的衛星之一。木衛三繞木星公轉一圈大約需要7.2天，平均距離大約是107萬公里。

NASA的朱諾號太空船在2021年6月近距離拍攝了木衛三。歐洲太空總署的「木星冰衛星探測器」（Juice）於2023年4月發射。截至2026年，它預計在2031年7月抵達木星，並在環繞木衛三的軌道上完成任務。它將成為第一艘環繞外太陽系衛星飛行的太空船。