木星有53个已命名的卫星以及等待官方名称的卫星。目前，科学家认为木星总共有79个卫星。
许多有趣的卫星绕木星运行，而最具科学意义的是地球以外最先被发现的四颗卫星——伽利略卫星。
NASA的“朱诺”号探测器在最后一次接近木星的过程中拍下了独一无二的伽利略卫星绕木星运动的延时影像。这些图像是抵达前5天拍摄的，并结束于探测器距离300万英里远的时候。距离木星最近的卫星是布满火山的“艾奥”（木卫一），其次是冰雪覆盖的海洋世界“欧罗巴”（木卫二），接着是巨大的“盖尼米得”（木卫三），最后是布满陨石坑的“卡里斯托”（木卫四）。
伽利略卫星
伽利略卫星，从左至右，与木星距离近至远为：木卫一、木卫二、木卫三、木卫四。
木星的最大的四颗卫星被称为伽利略卫星，以意大利天文学家伽利略·伽利雷（Galileo Galilei, 1564.02.15-1642.01.08）的名字命名，伽利略首先在1610年观测到它们。
木卫一“艾奥”
一艘NASA的探测器所拍摄到的木星第三大卫星上的一次火山喷发（图片来源：NASA/JPL/University of Arizona）
木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体，它的表面被不同颜色的硫磺所覆盖。当木卫一在它略微椭圆的轨道上行进时，木星巨大引力在它坚固表面上所引起的“潮汐”上升到300英尺（100米）的高度，从而产生火山活动所需的足够热量并驱走任何水。木卫一的火山活动是由炎热的硅酸盐岩浆所驱动的。
木卫二“欧罗巴”
NASA的“欧罗巴快艇”任务计划多次飞越这颗冰冷的木星卫星，并对它是否具备生命生存所需要素开展调查。（图片来源：NASA/JPL-Caltech/SETI Institute）
木卫二的表面主要是水冰，有证据表明冰层覆盖在液态水海洋或下面含水碎冰之上。木卫二所含的水量被认为是地球的两倍。这颗卫星引起了天体生物学家的兴趣，因为它具备“宜居区”的潜力。人们发现生命形式在地球上地下火山附近以及其他极端的地方蓬勃发展，而这些地方与木卫二上存在的情况类似。
木卫三“盖尼米得”
“旅行者2号”探测器于1979年7月7日从120万公里的距离所拍摄的木卫三这一最大的伽利略卫星的彩色照片（图片来源：NASA/JPL）
木卫三是太阳系中最大的卫星（体积大于水星），并且是太阳系中已知的唯一一颗内部产生磁场的卫星。
木卫四“卡里斯托”
（图片来源：NASA/JPL/DLR）
木卫四的表面布满了极其严重的坑洞，而且非常古老——这是可见的太阳系早期历史事件记录。然而，木卫四上极少的小火山口表明当前地表活动程度很小。
结构
木卫一、木卫二、木卫三含有层状的结构（和地球一样）。木卫一有一个核心以及至少部分熔岩地幔状结构，顶部是一层涂有硫化物的坚硬岩石。木卫二以及木卫三都有核心，核心四周被岩石围住；厚厚的软冰层，以及一层薄薄的不纯净的水冰。就木卫二而言，全球的地下水层可能就位于冰壳下方。木卫四的分层定义不太明确，似乎主要是冰和岩石的混合物。
卫星间的联系
三个卫星（木卫一、木卫二、木卫三）以一种有趣的方式相互影响。木卫一处在与木卫二及木卫三的“拔河”中，木卫二的绕木星公转轨道周期是艾奥的两倍，木卫三又是木卫二的2倍。换句话说， 木卫三每绕木星每转1周，木卫二就会转2周，木卫一就会转4周。这几个卫星在公转轨道上一直把同一面朝向木星，这意味着它们每绕木星公转一周，自己也自转一周。
木星及其四颗最大的卫星
探索
图片中木卫四上的多环盆地拍摄于1979年3月6日，在距离木卫四20
图片中木卫四上的多环盆地拍摄于1979年3月6日，在距离木卫四20万公里的位置拍摄（图片来源：NASA/JPL）
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