天体档案 · GANYMEDE
木卫三
太阳系最大且拥有自身磁场的海洋卫星候选
太阳系最大的卫星，拥有自身内部产生的磁场，并有证据指向深层水体。
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直接观测官方自然色航天器观测。天体被单独呈现以便比较，并未与木星按比例显示。
NASA/JPL ↗这是什么天体
木卫三比水星更大，却因含有大量冰而质量小得多。它是目前唯一已知拥有内生磁场的卫星。
它为何成为现在的样子
极光与磁场测量支持深层咸水海洋，内部可能夹有多层高压冰。具体分层仍属于科学模型。
它位于哪里
第三颗伽利略卫星，也是木卫一、木卫二、木卫三共振链最外侧成员。
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木卫三是图鉴已收录的 4 颗木星卫星中，由近至远第 3 颗，平均中心距离约 1,070,400 公里。
左侧先定位木星，虚线表示尺度放大，右侧灰色轨道与圆点代表其他已收录卫星。内侧相邻档案是木卫二，外侧相邻档案是木卫四。
读懂这些数字
参考值保留单位、适用情境、证据状态与已发表的不确定性。
物理测量
- 平均半径全球平均
- 2,631.2千米计算测量平均半径约为地球月球的 1.51 倍。
不规则小卫星没有单一真实半径，平均半径是等体积比较值。
已发表不确定性: ± 1.7 千米
JPL tabulated uncertainty for the adopted mean radius.
- 质量全球平均
- 1.481479E23千克计算测量质量不是用秤量出来的，而是先测引力造成的运动，再由 GM 推导。
采用 JPL 的 GM 与约定重力常数计算，并为展示而取整。
近似值
Derived from JPL's gravitational parameter GM and a conventional gravitational constant, then rounded.
- 平均密度全球平均
- 1.9416克/立方厘米计算测量属于岩石与冰的混合体，密度远低于木卫一，却高于接近纯冰的天体。
这是整体平均值，无法单独证明内部每一层由什么组成。
已发表不确定性: ± 0.0038 克/立方厘米
JPL tabulated uncertainty for the adopted mean density.
- 参考重力表面
- 1.4282米/秒²计算测量表面重力约为地球的 14.6%。
形状、地形与局部质量分布会让真实重力随位置变化。
近似值
Calculated from the adopted GM and mean radius. Irregular shape and local terrain can change the actual value.
- 温度表面
- -163°C科学模型即使内部可能有液态层，暴露表面仍长期处于深度冰冻。
这是表面代表值，不能说明冰层深处的温度。
近似值
Representative surface value; local illumination and latitude produce a broad range.
轨道与自转
- 平均距离系统参考
- 1,070,400千米计算测量这里量的是木卫三中心到木星中心的代表性距离。
真实距离会在椭圆轨道上变化。
近似值
Rounded orbital distance from the moon center to the planet center. The real orbit is not a perfect circle.
- 自转周期相对遥远恒星
- 7.155地球日计算测量它受到潮汐锁定，自转一圈和绕行星一圈所需时间几乎相同。
这里采用恒星日，不是从当地日出到下一次日出的太阳日。
近似值
Rounded synchronous rotation period. The same hemisphere normally faces the primary planet.
- 公转周期相对遥远恒星
- 7.155地球日计算测量这个数字表示完成一圈所需时间，不代表轨道是完美圆形。
采用恒星周期并为初学者显示而取整。
近似值
Rounded sidereal orbital period.
大气、表面与内部
大气
木卫三有极稀薄的氧气大气与广阔磁层，并不是可呼吸的空气层。
- 分子氧已说明相对丰度，未列出可靠比例
表面与内部
金属核心与岩石地幔之外，是复杂富水外壳，可能交替出现液态水与高压冰。
- 1液态富铁核心
导电且对流的核心可解释木卫三自身产生的磁场。
科学模型 - 2岩石地幔
高密度硅酸盐层把核心与外侧富水层分开。
科学模型 - 3模型中的海洋与高压冰层
磁场与极光证据支持咸水液层，压力模型则容许其下出现多种冰相。
科学模型 - 4沟槽冰壳
直接影像显示古老暗区与较年轻的沟槽冰地形并存。
直接观测
我们如何知道
先用影像量大小，再用轨道和无线电追踪求 GM，最后结合光谱与热辐射理解材料。每个数字都保留方法与限制。
- 01直接观测
航天器成像与形状重建
从多次拍摄中辨认天体边缘、地形、撞击记录，并重建用于估算大小的形状。
这项方法的边界
光照、观看角度与覆盖不足会隐藏地形。拼接图也不是一张未经处理的单次照片。
- 02计算测量
无线电追踪与轨道动力学
工程团队测量航天器与卫星怎样运动，先求出 GM，再推导质量与重力。
这项方法的边界
结果依赖轨迹覆盖和动力学模型。小卫星留下的引力信号会更弱。
- 03直接观测
光谱与热辐射观测
光谱和热辐射可限制表面物质、气体成分与代表性温度。
这项方法的边界
光谱主要来自可见表面或大气，不能直接拍到深层内部结构。
证据图例
- 直接观测
- 仪器或样本直接记录现象，同时仍需说明资料处理过程。
- 计算测量
- 使用方程与参考常数，把观测到的运动或信号转换为物理量。
- 科学模型
- 符合观测并经过检验的解释，但不代表已直接拍到或取样。
- Vastward 原创解释
- 面向初学者的原创整理，可追溯至来源纪录，但本身不是测量。
- 艺术想象图
- 诠释性的视觉作品，不属于观测证据。
相关任务与仪器
- Solid-State Imaging camera拍摄天体边缘、地形、色彩差异与随时间出现的表面变化。
- 航天器无线电科学测量多普勒与距离变化，用来限制轨迹、重力与质量。
- Near-Infrared Mapping Spectrometer把光按波长分开，用来限制物质成分、气体与温度。
官方来源脉络
以下为本档案实际使用的纪录，并随内容保留访问日期。
- 01
- 02
NASA Jet Propulsion Laboratory, Solar System Dynamics · dataset
Planetary Satellite Physical Parameters
- 来源更新
- 来源未公布更新日期
- 访问检查
- 2026-07-31
- 03
- 04
继续探索
图鉴是起点。沿着这些关系进入解释、实验与任务思考。