木星有79颗大小不同的卫星，最大的四个卫星是由伽利略在1610年发现，因此也被称为伽利略卫星，分别是木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。木卫三是其中最大的一颗，它的直径达到了5268公里，是地球的0.4倍，月球的1.5倍。实际上它不仅是木星最大的卫星，也是太阳系中体积和质量最大的卫星，其体积甚至比水星还大26%。木卫三的平均密度为1.936克每立方厘米，表明它是由近乎等量的岩石和水冰构成。

自1970年代以来，科学家们根据大卫星的模型，一直怀疑木卫三厚厚的冰层下存在着一片巨大的液态水海洋，并估计其平均深度至少有一百千米，是地球海洋最深处的十倍，所含的水量比地球表面所有水都多。1995年哈勃望远镜观察到木卫三存在，主要由氧分子组成的中性大气，所以又有水又有氧气，木卫三有没有可能存在生命呢？虽然这当然是可能的，但是木卫三的一些特性使得这种可能性并不大。

木卫三的氧气非常细薄，其表面微粒数量，密度对应的表面压力大约在0.2-1.2微帕斯卡之间，或者说是地球海平面大气压的100亿-500亿分之一，这种微量级的氧气浓度并不足以维持生命存在。

虽然我们在地球上的深海中确实发现，尽管没有阳光的支持，但靠着地热喷口喷出的矿物质，依然能够维持生命生存的生态系统，但是这种情况在木卫三上也不大可能发生。因为木卫三的海洋实在是太深的，海底的水可能会在巨大的压力下被压缩成冰。通常认为，木卫三的内部结构在岩石地幔的外层，包着一层上百公里后由冰体构成的外层地幔，这层冰阻止了来自岩石核心的潜在营养物质进入海洋。

让木卫三在众多卫星中显得尤为不同的一点是，1996年伽利略号探测器围绕木星进行一系列飞跃的时候，首次发现了木卫三具有磁场，这非常令人惊讶，在太阳系我们已知的卫星中它是唯一一个。磁场的最大标志是极光的存在，尤其令人难以置信的是，极光在木卫三稀薄的大气层中被探测到的。不仅如此，2015年NASA通过哈勃望远镜分析木卫三的激光光谱，认为木卫三存在地表下咸水海洋的假设，提供了迄今为止最好的证据。

木卫三自身有自发磁场，也受到木星的磁场作用，两者都是可以对极光的状态产生影响的，极光环的位置会随着木星的磁场而震荡，如果存在液态海洋层，则木星的磁场会在海洋中产生刺激磁场，以对抗木星的磁场，这种摩擦会可以部分抵消震荡的尺度，这和哈勃的长期观测结果相符。并且由此可以推断出其地表下海洋层的深度，在一百五十千米到两百五十千米之间。

磁场是非常重要的，地球正是由于有磁场的保护，才能使所有生命免受太阳辐射的伤害，得以繁衍生息，不过由于木卫三距离木星太近，轨道仍在木星强大的磁场范围内，它的自发磁场并不能完全保护它，不受木星的影响，足以使人类在短短两个月内严重生病或死亡。科学家们还不清楚木卫三为什么会存在磁场，尽管它可能存在一个硫化铁核，但鉴于它相对较小的尺寸，其核心应该早已充分冷却，不足以维持磁场。

2021年6月7日朱诺号木星探测器飞跃的木卫三，距离它的地表仅1038公里，这是自加利略探测器飞跃之后20年来，人类探测器最接近木位三的一次，朱诺号拍下了有史以来木卫三地表最清晰的图像，40%的地区被高度坑坑洼洼的黑暗区域覆盖。因为存在更多的陨石坑，这些古老而粗糙的区域被认为是卫星的原始地壳，剩下的60%较量的区域被浅槽地形覆盖，形成了横跨木位三的错综复杂的图案。

探测器计划于2022年，通过阿利亚纳五号运载火箭发射升空，在2030年抵达木星轨道。到2033年通过数次绕木星及其他卫星的机动飞行之后，探测器会进入环木卫三轨道，将对木卫三进行详细的研究，以评估其支持生命存在的可能性，并与木卫二和木卫四这两颗伽利略卫星进行对比。这三颗卫星都被认为存在适合生命存在的液态水海洋。它们冰橇下到底会有什么真的是很值得期待。