科学家收到了宇宙探测器“旅行者”2号发回的照片，通过研究，推测木卫二有一个带冰壳的固体核心，而且在冰壳和核心之间，可能有一层液态水。正是这样的构造，形成了木卫二平坦的地形，并使它承受了陨石以及小行星的撞击而不变形。天文学家史蒂文森等人计算了木卫二的热耗散，证实在核心和冰壳之间确实存在一个液态水层。他们通过几种不同模式的实验，得出了木卫二在25千米深的冰层下，存在着一个地下海洋的结论。
美国航宇局伽利略号木星探测器最新发回的图像表明，木星的卫星木星二上有大量的液态水，它表面上的冰幔只有1～2公里厚，并有内部火山热源存在。这是迄今为止关于某个地外天体上有液态水存在的最强有力的证据，也增大了人们搜寻到地外生命的可能性。如果木卫二真如科学家们设想的那样还存在着有机化合物，那么它就满足了生命存在的条件。
伽利略探测器在离木卫二仅586公里处飞过时拍摄的照片显示，似乎有是一些冰山漂浮在被冰覆盖的海面上。这些冰山最大的有13公里宽，可以明显地看出是从带沟槽的地带上断裂下来的。
科学家们对于照片上的特征与地球北极区照片的相似程度感到吃惊。伽利略早先发回的图像曾表明木卫二有表面运动现象，但运动特征的尺度约有80公里，可能归结于无液体参与的板块运动。这次发现的冰山是漂浮在液体上，而不是在具有可延性的地幔上。
从冰山投下的阴影可以算出它们比周围的冰海高出100～200米。假定同地球上一样，冰的密度比液态水低约10%，那么冰山约90%的部分应在冰面以下。这就是说，冰山的厚度应在1～2公里。
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