Спутник Юпитера Каллисто назван в честь превращенной в медведицу нимфу. Каллисто размером примерно с Меркурий - третий по величине после Ганимеда и Титана, его диаметр 4 806 км, а средняя плотность ρ = 1,83 г/см3. Водяной лед Каллисто составляет до 60 % массы спутника. У Каллисто найдено собственное магнитное поле напряженностью 750 мТл на поверхности. Поэтому предполагается наличие металлического ядра под силикатной корой.

Исходя из средней плотности спутника (1,83 г/см3), предполагают, что водяной лед составляет около 60% его массы. Толщина ледяной коры, как и у Ганимеда, оценивается десятками километров. Вся поверхность этого спутника сплошь усеяна кратерами самых разных размеров. На нем нет протяженных равнин или систем борозд. Кратеры на Каллисто имеют слабо выраженный вал и небольшую глубину. Уникальной деталью рельефа является из дюжины концентрических колец. Температура поверхности на экваторе Каллисто в полдень достигает -120 °С. У спутника обнаружено собственное магнитное поле.

30 декабря 2000 г. вблизи Юпитера прошел зонд «Кассини», направлявшийся к Сатурну. При этом был
выполнен ряд экспериментов в окрестности «царя планет». Один из них имел целью обнаружение очень разреженных атмосфер галилеевых спутников во время их затмения Юпитером, другой состоял в регистрации излучения радиационных поясов Юпитера. Интересно, что параллельно с работой «Кассини» это же излучение регистрировалось с помощью наземных телескопов школьниками и студентами в США. Результаты их исследований были использованы наряду с данными «Кассини».

В ходе изучения галилеевых спутников была высказана интересная гипотеза о том, что на ранних стадиях своей эволюции планетыгиганты излучали в космос огромные потоки тепла. Излучение Юпитера могло плавить льды на поверхности трех галилеевых спутников; на четвертом - Каллисто - этого не должно было произойти, поскольку он удален от Юпитера на 2 млн. км, потому и поверхность его так отличается от поверхностей более близких к планете спутников.

Так же, как и у Ганимеда, светлые кратеры - это более поздние образования на поверхности спутника. Их там огромное количество: особое внимание привлекает Валгалла, напоминающая бассейн Калорис на Меркурии. Возраст поверхности Каллисто измеряется миллиардами лет; на ней практически отсутствуют следы вулканической деятельности. Если наличие океана на Европе можно считать достаточно правдоподобным, то для Каллисто более вероятно его отсутствие. Хотя мощность аккреционных и радиогенных источников тепла на спутнике близка к требуемой для возникновения жидкой фазы, то есть температура должна быть не менее 0° С, гравитационные измерения с борта «Галилео» показали, что этот спутник состоит только из металлической оболочки и льда.

Строение Каллисто

Сильно кратерированный поверхностный слой Каллисто покоится на холодной и жёсткой ледяной литосфере, толщина которой по разным оценкам составляет от 80 до 150 км. Если исследования магнитных полей вокруг Юпитера и его спутников были интерпретированы верно, то под ледяной корой может находиться солёный океан глубиной 50–200 км. Было обнаружено, что Каллисто отвечает на фоновое магнитное поле Юпитера как идеальная проводящая сфера: поле не может проникнуть в недра спутника, что предполагает собой наличие целого слоя из электропроводящей жидкости толщиной не менее 10 км. Существование океана становится более вероятным, если предположить наличие в нём небольших доз аммиака или иного антифриза с массовой долей в 5 % от совокупной массы жидкости. В таком случае, глубина океана может доходить до 250–300 км. Покоящаяся над океаном литосфера также может быть куда толще, чем считается, и её толщина может достигать 300 км.

Ниже литосферы и предполагаемого океана, недра Каллисто, судя по всему, не состоят полностью из однородной или неоднородной массы. Данные с «Галилео» (с учётом особо низкиого момент инерции,определённого в моменты близких пролётов от спутника и равного примерно 0,3549 ± 0,0042) позволяют предположить, что ядро Каллисто состоит из прессованных льдов и горных пород, концентрация которых увеличивается с глубиной. Другими словами, Каллисто лишь частично дифференцирована. Плотность и момент инерции соответствуют наличию в центре спутника маленького ядра, состоящего из силикатов. В любом случае, радиус такого ядра не может превышать 600 км с предполагаемый плотностью от 3,1 до 3,6 г/см³. Недра Каллисто разительно отличаются от недр Ганимеда, которые, судя по всему, дифференцированы полностью.