内核（可能混有含铁硫化物）。
木卫一的表面与太阳系中其他星体孑然不同，这使得旅行者号的科学家在第一次接触
时非常惊奇。他们原以为在类地星体上应布满了受撞击后留下的大大小小的环形山，然后以单位面积内留下的“弹坑”来估计星球外壳的年龄。但实际上木卫一的表面环形山太少，简直屈指可数。这样看来，该表面非常年轻。
除了环形山，旅行者1号发现了数百破火山口，其中的一些仍然活跃！羽毛状的喷出物高达300千米，这些惊人的照片由伽利略号与旅行者号传回。这可能是旅行者号任务中最重要的单一发现，这是类地星体内部炽热与活动的第一份实际证明。这些物质看来是以硫或二氧化硫的形式从火山口中的喷出。火山爆发相当迅速，只是在旅行者1号和旅行者2号4个月中先后到达的时间里，一些活动停止，另一些则又开始了。在喷口周围的堆积物同样有可见的变化。
最近从安放在夏威夷的Mau
a Kea的NASA红外线望远镜设备获得的照片看来，木卫一有一次新的巨大的火山爆发。在Ra Pate
a地区的新情况已被哈博望远镜所看到。来自伽利略号的图片也显示了自旅行者号与其接触后其表面的一些变化。这些观察证明了木卫一的表面实在相当活跃。
木卫一有令人惊异的多种地形：有向下有数千米深的火山口，有炽热的硫湖，有很明显不过的非火山的连绵山脉，流淌着数百千米长的粘稠的液体（硫的某种形式），还有一些火山喷口。硫和其化合物的多种颜色使得木卫一表面的颜色多样化。
对旅行者号的图片分析使得科学家确信木卫一表面的熔岩流大多由炽热的硫的化合物组成。然而，接下去的基于地表的研究表明对那里温度过高，不会有液态硫。一个当前彩的说法是，木卫一的熔岩流是由炽热的硅酸盐岩石组成的。最近的哈博望远镜的观察表明那些物质中可能富含钠，或者说那里不同的地方物质有着不同的组成成份。它所有活动所需要的能量可能来自与它与木卫二，
木卫三及木星之间的交互引潮力。这三颗卫星的共动关系固定，木卫一的公转周期是木卫二的两倍，后者是木卫三的两倍。虽然木卫一就像地球的卫星月球一般，只用固定的一面朝向其主星，由于木卫二与木卫三的作用使它有一点点不稳定。它使木卫一扭动、弯曲，大约有100米长（100的大潮！），并在复原扭曲的循环中产生能量。（月亮并不是由这种方式被地球
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