木星，羅馬人以主神朱庇特命名這顆行星。古代中國則稱為歲星，取其繞行天球一周約為12年，與地支相同之故。到西漢時期，《史記?天官書》作者司馬遷從實際觀測發(fā)現(xiàn)歲星呈青色，與五行學(xué)說聯(lián)系在一起，正式把它命名為木星。至2019年木星已知有79顆衛(wèi)星。
構(gòu)造、水
木星有一個石質(zhì)的內(nèi)核，由鐵和硅組成。向外是由巖石與氫的混合顆粒物組成，無明確的邊界，在向外被一層含有少量氦，主要是氫元素的液態(tài)金屬氫包覆著。內(nèi)核上則是大部分的行星物質(zhì)集結(jié)地，以液態(tài)氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎(chǔ)可能只在40億帕壓強下才存在，木星內(nèi)部這種環(huán)境是由液態(tài)金屬氫離子化的質(zhì)子與電子組成。
木星正在向其宇宙空間釋放巨大能量。它所放出的能量是它所獲得太陽能量的兩倍。這說明木星釋放能量的一半來自于它的內(nèi)部。木星內(nèi)部存在熱源。有人認(rèn)為它的熱能可能是木星形成時，由引力勢能轉(zhuǎn)變而來，被液態(tài)氫大規(guī)模對流到表面上。太陽之所以不斷放射出大量的光和熱，是因為太陽內(nèi)部時刻進(jìn)行著核聚變反應(yīng)，在核聚變過程中釋放出大量的能量。木星是一個巨大的液態(tài)氫星球，本身已具備了無法比擬的天然核燃料，加之木星的中心溫度已達(dá)到了28萬K，具備了進(jìn)行熱核反應(yīng)所需的高溫條件。至于熱核反應(yīng)所需的高壓條件，就木星的收縮速度和對太陽放出的能量及攜能粒子的吸積特性來看，木星在經(jīng)過幾十億年的演化之后，中心壓可達(dá)到最初核反應(yīng)時所需的壓力水平。木星和太陽的成分十分相似，但是卻沒有像太陽那樣燃燒起來，是因為它的質(zhì)量太小。木星要成為像太陽那樣的恒星，需要將質(zhì)量增加80倍才行，根據(jù)天文學(xué)家的計算，只有質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的7%，才能進(jìn)行氘聚變反應(yīng)，發(fā)出光和熱。
磁場、密度
在木星內(nèi)部的溫度壓強下氫氣是液態(tài)的，而非氣態(tài)，這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源，木星的磁場強度大約10高斯，比地球大10倍。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。木星還是天空中已知的最強的射電源之一。
木星的磁場強度是地球的14倍，范圍從赤道的4.2高斯（0.42mT）到極區(qū)的10至14高斯（1.0～1.4mT），是太陽系最強的磁場（除了太陽黑子）。環(huán)繞著行星的是松弱的行星環(huán)系統(tǒng)和強大的磁層（木星磁場十分強大，其背對太陽一面的磁場甚至延伸至土星軌道）。這個場被認(rèn)為是由渦流產(chǎn)生的——旋流運動的導(dǎo)電材料——核心的液態(tài)金屬氫。在埃歐衛(wèi)星的火山釋放出大量的二氧化硫，形成沿著衛(wèi)星軌道的氣體環(huán)。這些氣體在磁層內(nèi)被電離，生成硫和氧的離子。它們與源自木星大氣層的氫離子，在木星的赤道平面形成等離子片。這些片狀的等離子與行星一起轉(zhuǎn)動，造成進(jìn)入磁場平面的變形偶極磁場。在等離子片內(nèi)的電流產(chǎn)生強大的無線電訊號，造成范圍在0.6至30MHz的爆發(fā)。
木星磁層的范圍大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在距離木星140萬～700萬千米之間的巨大空間都是木星的磁層；而地球的磁層只在距地心5萬～7萬千米的范圍內(nèi)。木星的五個大衛(wèi)星（木衛(wèi)一至木衛(wèi)五）都被木星的磁層所覆蓋，使之免遭太陽風(fēng)的襲擊。地球周圍有條稱為范艾倫帶的輻射帶，木星周圍也有這樣的輻射帶。旅行者1號還發(fā)現(xiàn)木星背向太陽的一面有3萬千米長的北極光。1981年初，當(dāng)旅行者2號早已離開木星飛奔土星的途中，曾再次受到木星磁場的影響。由此看來，木星磁尾至少拖長到了6000萬千米以外。
木星的磁氣圈分布范圍比地球磁氣圈的范圍大上100多倍，是太陽系中最大的磁氣圈。由于太陽風(fēng)和磁氣圈的作用木星也和地球一樣在極區(qū)有極光產(chǎn)生，強度約為地球的100倍。
大氣層、溫度
木星的高層大氣是由體積或氣體分子百分率約88%～92%的氫和約7%～11%的氦所組成，剩余1%是其他氣體。由于氦原子的質(zhì)量是氫原子的四倍，探討木星的質(zhì)量組成時比例會有所改變：大氣層中氫和氦分別占了總質(zhì)量的75%及24%，余的1%為其他氣體物質(zhì)，包括微量的甲烷、水蒸氣、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等物質(zhì)。大氣最外層有冷凍的氨的晶體。木星上也透過紅外線及紫外線測量發(fā)現(xiàn)微量苯和烴的存在。
木星有著太陽系內(nèi)最大的行星大氣層，跨越的高度超過5000千米。由于木星沒有固體的表面，它的大氣層基礎(chǔ)通常被認(rèn)為是大氣壓力等于1MPa（10bar），或十倍于地球表面壓力之處。木星的大氣層被分為四個層次：對流層、平流層、增溫層和散逸層。不同于地球的大氣層，木星沒有中氣層，沒有固體的表面，大氣最底層的對流層，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換進(jìn)入行星的流體內(nèi)部。這是溫度和壓力在氫和氦的臨界點之上造成的結(jié)果，意味著氣體和液體的相位之間沒有明確的界限存在。
木星的大氣與太陽系的前身——原始太陽星云的組成相近，但木星中較重元素的比例卻比原始太陽星云多數(shù)倍。同為氣體行星的土星也是類似的組成，但天王星及海王星中的氫和氦就少得多。由于木星有較強的內(nèi)部能源，致使其赤道與兩極溫差不大，不超過3℃，因此木星上南北風(fēng)很小，主要是東西風(fēng)，最大風(fēng)速達(dá)130～150米/秒。在木星大氣中還觀測到有閃電和雷暴。由于木星的快速自轉(zhuǎn)，因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的、明暗交替的帶紋,其中的亮帶是向上運動的區(qū)域，暗紋則是較低和較暗的云。木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案，可以推測木星大氣中的風(fēng)向是平行于赤道方向，因區(qū)域的不同而交互吹著西風(fēng)及東風(fēng)，是木星大氣的一項明顯特征。大氣中含有極微的甲烷、乙炔之類的有機成分，而且有打雷現(xiàn)象生成有機物的概率相當(dāng)大。
木星內(nèi)部的溫度和壓力，由于開爾文-亥姆霍茲機制穩(wěn)定地朝向核心增加。在壓力為10帕的表面，溫度大約是340K。在氫相變的區(qū)域——溫度達(dá)到臨界點——氫成為金屬，相變溫度是10000K，壓力為200GPa。在核心邊界的溫度估計為36000K，同時內(nèi)部的壓力大約是3000～4500GPa。
木星光環(huán)的形狀像個薄圓盤，其厚度約為30千米，寬度約為9400千米，離木星128300千米。光環(huán)分為內(nèi)環(huán)和外環(huán)，外環(huán)較亮，內(nèi)環(huán)較暗幾乎與木星大氣層相接。光環(huán)的光譜型為G型，光環(huán)也環(huán)繞著木星公轉(zhuǎn)，7小時轉(zhuǎn)一圈。根據(jù)對空間飛船所拍照片的研究，現(xiàn)已知道木星環(huán)系主要由亮環(huán)、暗環(huán)和暈三部分組成。亮環(huán)在暗環(huán)的外邊暈為一層極薄的塵云，將亮環(huán)和暗環(huán)整個包圍起來的厚度不超過30千米,亮環(huán)離木星中心約13萬千米，寬600千米。暗環(huán)在亮環(huán)的內(nèi)側(cè)，寬可達(dá)5萬千米，其內(nèi)邊緣幾乎同木星大氣層相接。亮環(huán)的不透明度很低，其環(huán)粒只能截收通過陽光的萬分之一左右?？拷镰h(huán)的外緣有一寬約700千米的亮帶,它比環(huán)的其余部分約亮10%，暗環(huán)的亮度只及亮環(huán)的幾分之一。暈的延伸范圍可達(dá)環(huán)面上下各1萬千米,它在暗環(huán)兩旁延伸到最遠(yuǎn)點，外邊界則比亮環(huán)略遠(yuǎn)。據(jù)推算，環(huán)粒的大小約為2微米，真可算是微粒。這種微米量級的微粒因輻射壓力、微隕星撞擊等原因壽命大大短于太陽系壽命。
木衛(wèi)一比月球略大一些，它的平均半徑是1821.3公里（比月球大約5%），質(zhì)量是89.319（1021kg）（大約比月球多21%）。表面環(huán)境極其惡劣，其表面星羅棋布地散落著超過400座活火山，地表形態(tài)塑造周期較短。
木衛(wèi)一大氣層極端稀薄，只有地球大氣壓力的十億分之一，主要的成分是二氧化硫，氯化鈉、一氧化硫及氧也有少許。
木衛(wèi)二的組成與類地行星相似：主要由硅酸鹽巖石組成。木衛(wèi)二有一個薄薄的冰外殼。從伽利略號發(fā)回的數(shù)據(jù)表明木衛(wèi)二有內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)，并可能有一個小型金屬內(nèi)核。但是木衛(wèi)二的表面不像一個內(nèi)層太陽系的東西，它極度的光滑：只能看到極少的數(shù)百米高的地形。凸出的記號看來只是反照率特性或是一些不大的起伏。
木衛(wèi)二表面包裹著一層主要由氧構(gòu)成的極其稀薄的大氣（1地表氣壓約1微帕）。大氣中的氧是非生物來源的。很可能是帶電粒子的撞擊和陽光中的紫外線線的照射使木衛(wèi)二表面冰層中部分水分子分解成氧和氫，氫因原子量低而逃逸，原子量相對較高的氧則被保留下來。
木衛(wèi)三是太陽系中最大的衛(wèi)星。直徑大于水星，質(zhì)量約為水星的一半，木衛(wèi)三的平均密度為1.936g/cm3，表明它是由近乎等量的巖石和水構(gòu)成的，后者主要以冰體形式存在。冰體的質(zhì)量占衛(wèi)星總質(zhì)量的46-50%，此外可能還存在某些不穩(wěn)定的冰體，如氨的冰體。木衛(wèi)三巖石的確切構(gòu)成還不為人知，但是很可能接近于L型或LL型普通球粒隕石，這兩類隕石較之H球粒隕石，所含的全鐵和金屬鐵較少，而鐵氧化物較多在木衛(wèi)三上，以質(zhì)量計，鐵和硅的豐度比為1.05-1.27，而在太陽中，則為1.8。
木衛(wèi)三星體分層明顯，擁有一個富鐵的、流動性的內(nèi)核。是太陽系中已知的唯一擁有磁圈的衛(wèi)星。擁有一層稀薄的含氧大氣層，其中含有原子氧，氧氣和臭氧。而木衛(wèi)三上是否擁有電離層還尚未確定。
木衛(wèi)四是太陽系第三大衛(wèi)星，也是木星第二大衛(wèi)星，僅次于木衛(wèi)三。木衛(wèi)四的直徑為水星直徑的99%，但是質(zhì)量只有它的三分之一。該衛(wèi)星的軌道在四顆伽利略衛(wèi)星中距離木星最遠(yuǎn)，約為188萬千米。木衛(wèi)四并不像內(nèi)層木衛(wèi)一、木衛(wèi)二和木衛(wèi)三那般處于軌道共振狀態(tài)，所以并不存在明顯的潮汐熱效應(yīng)。木衛(wèi)四屬于同步自轉(zhuǎn)衛(wèi)星，永遠(yuǎn)以同一個面朝向木星。木衛(wèi)四由于公轉(zhuǎn)軌道較遠(yuǎn)，表面受到木星磁場的影響小于內(nèi)層的衛(wèi)星。
天文學(xué)家通過光譜測定得知木衛(wèi)四表面物質(zhì)包括冰、二氧化碳、硅酸鹽和各種有機物。伽利略號的探測結(jié)果顯示木衛(wèi)四內(nèi)部可能存在一個較小的硅酸鹽內(nèi)核，同時在其表面下100千米處可能有一個液態(tài)水構(gòu)成的地下海洋存在。由于木衛(wèi)四上可能有海洋存在，所以該衛(wèi)星上也可能有生物生存，不過概率要小于鄰近的另一顆衛(wèi)星木衛(wèi)二。
