伽利略衛星與木星 大紅斑 的大小比較，四顆衛星由上而下依序為木衛一 、木衛二 、木衛三 與木衛四 。 哈伯太空望遠鏡 於2015年1月24日拍攝的木星，此時有五顆衛星同時發生凌木星 的現象，包含三顆明顯的伽利略衛星——木衛二 、木衛三 與木衛一 。兩幀影像相隔約42分鐘。伽利略衛星 （英語：Galilean moons ）是木星 的四個大型衛星 ，由伽利略 於1610年1月7日首次發現。這四個衛星可以用低倍率望遠鏡 來觀測到，如果沒有光害，且環境極好，甚至可用肉眼勉強看到木衛三 和木衛四 ，利用數位 單眼相機 搭配合適的望遠鏡頭 也可以輕易的在較無光害的地方拍下這幾顆伽利略衛星。[ 1]
伽利略·伽利莱 ，伽利略衛星的發現者隨著伽利略·伽利莱 對望遠鏡進行改進，其望遠鏡的已能夠放大20倍[ 2] [ 1] [ 3]
於1610年1月7日，伽利略在一封信件中第一次提及關於木星的衛星。在當時，他只看到了三個伽利略衛星，並以為它們是固定在木星附近的恆星。於1610年1月8日至3月2日，他繼續觀察這些伽利略衛星，並發現了第四顆伽利略衛星，及發現了這些天體並非固定的恆星，而是圍繞著木星公轉的衛星。[ 1]
伽利略的發現證明了望遠鏡的重要性，並讓望遠鏡成為天文學家發現亮度不足的各種天體的工具。更重要的是，伽利略證明了並不是只有地球 才有衛星，其他行星 也可以有衛星，無疑是對當時流行的地心说 造成一個重大的打擊。[ 4] 哥白尼日心說 。[ 1] [ 5]
伽利略可能並非所有伽利略衛星的發現者。中國天文學家席澤宗 聲稱，早在公元前362年，戰國時代 齊國 天文學家甘德 已發現了木衛三 ，比伽利略的發現早近20個世紀。[ 6]
1610年伽利略 觀測 這四個衛星多日，發現雖然木星在空中移動，衛星仍環繞木星公轉 ，從而得到支持哥白尼 日心說 的論據，即並非所有天體均環繞地球 旋轉 。[ 7] 西門·馬里烏斯 命名為“埃歐 ”、“歐羅巴 ”、“蓋尼米德 ”和“卡里斯托 ”。[ 8] [ 8] [ 9]
木星的伽利略衛星在木星的衛星 分類上屬於木星的主衛星群 （木衛一 、木衛二 、木衛三 和木衛四 ）。它們的半徑比起任何矮行星 都要長，而且論直徑是太陽系 中除太陽 和八大行星 之外最大的天體。木衛一至四分別為太陽系中第4、第6、第1和第3大的天然衛星 。他們佔木星衛星總質量的99.999%。木星的質量大約是伽利略衛星的5000倍。[ note 1]
如圖中所示，木星與木衛一、木衛二、木衛三所形成的軌道共振現象。 木星的伽利略衛星除了木衛四 因為距離比較遠之故所以沒有參予和木星的軌道共振 外，其餘三顆衛星皆與木星形成軌道共振。而這四顆大型衛星皆與木星形成潮汐鎖定 ，即皆以同一面半球永遠對著木星公轉。木衛一與木星之間距離350,000公里，公轉木星一週只需要42.5小時，（即快到足以在一個晚上就觀測出它的運動）。[ 10] [ 11] [ 12]
木衛一和木衛二、木衛三保持著軌道共振關係：即木衛三每公轉一周，木衛二即公轉兩周、木衛一公轉四周。[ 13] 近拱點 、木衛一位於遠拱點 時，兩者之間會出現上合 現象；而當木衛二位於近拱點時，它和木衛三之間也會出現上合現象。木衛一、木衛二和木衛二、木衛三的上合位置會以相同速率移動，遂三者之間有可能出現三星合現象。這種複雜的軌道共振被稱為拉普拉斯共振 。[ 14] [ 15] [ 16] [ 17]
模擬顯示木星在過去可能有幾個世代的伽利略衛星。每個世代的伽利略衛星可能已被木星原行星盤 的引力拉向木星並被破壞，而剩餘的碎片則會形成新的衛星。至這個世代的伽利略衛星，木星的原行星盤已對衛星的影響已經極微。[ 18] [ 19] [ 19]
名稱
圖像
內部結構模型[ 20]
直徑
質量
密度
平均軌道[ 21]
公轉周期 [ 22] 軌道傾角 [ 23] 軌道離心率
木衞一 3660.0
0893 ! 8.93×1022
3.528
421,800
1.769 （1）
0.050
0.0041
木衞二 3121.6
0480 ! 4.8×1022
3.014
671,100
3.551 （2）
0.471
0.0094
木衞三 5262.4
1480 ! 1.48×1023
1.942
1,070,400
7.155 （4）
0.204
0.0011
木衞四 4820.6
1080 ! 1.08×1023
1.834
1,882,700
16.69
0.205
0.0074
伽利略衛星是太陽系中體積最大的數顆衛星之一。木衞三是太阳系最大的衛星，其大小甚至比水星 還要大。木衛四 和木衛一 分別是太阳系第三和第四大衛星，僅次於土衛六 。而木衛二 則是太阳系第六大衛星，稍比月球 小。[ 24]
太陽系各行星的主要衛星比較圖
以天文攝影機透過折射式望遠鏡 拍攝的木星與伽利略衛星 所有伽利略衛星在遠離木星時都足夠讓人類用肉眼觀察得到。但因為木星本身的亮度高，所以伽利略衛星在大部份時間中均會被木星的光蓋過。當木星位於衝 時，那麼伽利略衛星的亮度就會介乎於4.6至5.6之間。[ 25]
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提示：此条目的主题不是伽利衛星。
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