Одно из самых увлекательных астрономических впечатлений для любого наблюдателя ночного неба — взрослого или юного — это смотреть, как гигантская планета Юпитер величественно движется по Солнечной системе. Если небо темное и время выбрано удачно, рядом с Юпитером можно даже в небольшой телескоп увидеть четыре слабые звездочки, растянувшиеся вереницей одна за другой. Эти объекты впервые заметил Галилей в январе 1610 г. Его телескоп был недостаточно мощным, и поэтому Галилей мог разглядеть только их расположение. Но за два месяца внимательных наблюдений он заметил, что они обращаются вокруг Юпитера. Выводы, которые Галилей опубликовал в своем сочинении «Звездный вестник» (Starry Messenger), вышедшем в 1610 г., были поразительны: у Юпитера существовало четыре спутника. Эти выводы бросали дерзкий вызов существовавшей в то время астрономической (и теологической) доктрине: спутники преспокойно обращались вокруг Юпитера, а не Земли. Хотя Галилей назвал вновь открытые миры Звездами Козимо в честь своего покровителя Козимо Медичи, это название со временем уступило место другим наименованиям, предложенным Кеплером: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. В будущем этим четырем спутникам была уготована важная роль как в науке, так и в человеческом воображении.

Когда же мы ближе познакомились со спутниками Галилея? Наши первые мимолетные встречи произошли в 1970-х гг., когда сначала «Пионер-10» и «Пионер-11», а потом «Вояджер-1» и «Вояджер-2» на огромной скорости пронеслись мимо Юпитера и его спутников. И вынужденный выбор траекторий, и сделанные мимоходом снимки Галилеевых спутников лишь еще больше раздразнили аппетиты ученых. Зонды «Пионер» пролетели на относительно большом расстоянии от спутников и передали только снимки низкого разрешения — загадочные изображения, которые почти не отличались от снимков, сделанных телескопами с Земли. Зондам «Вояджер» удалось пролететь на близком расстоянии от Ио и Европы. На снимках «Вояджера» Ио предстает молодым и беспокойным вулканическим миром, чья каменистая поверхность покрыта богатыми серой лавовыми полями. В первый раз мы увидали султан вулканического выброса газов, сфотографированный у самого лимба планеты на фоне темного неба, — свидетельство того, что вулканы существуют не только на Земле. По сравнению с Ио, кипящей, как огненный котел, Европа — ее полная противоположность. Поверхность этого спутника покрыта гладкой ровной коркой из водного льда, под которым расположена внутренняя часть, состоящая из твердых пород.

За орбитой Европы располагаются Ганимед и Каллисто — гиганты спутниковой системы Юпитера. Ганимед — крупнейший спутник во всей Солнечной системе, размерами немного превышающий планету Меркурий, хотя стоит отметить, что его масса составляет менее 50 % массы Меркурия, поскольку он почти наполовину состоит из водяного льда. Каллисто часто несправедливо именовали «скучной луной» среди Галилеевых спутников. Чуть меньше по размерам и менее массивная, чем Ганимед, имеющая больше кратеров и меньше следов преобразования поверхности, Каллисто полностью соответствует нашим представлениям о системе спутников Юпитера: чем дальше вы удаляетесь от Юпитера, тем более неизменными и застывшими выглядят его спутники.

На каждом из ледяных спутников — Европе, Ганимеде и Каллисто — можно видеть розовато-коричневатый слой пыли. Из какого вещества состоит эта пыль, до сих пор неясно. Возможно, это соли и минералы, которые попадают на поверхность со льдом, поднимающимся через трещины. Это могут быть небольшие крупинки органической материи, занесенные на поверхность Европы с вулканической пылью. Это может быть и то и другое одновременно либо что-то третье. Астрономы рассматривали ее очень внимательно, но материал не имеет четких спектральных признаков, что полностью соответствует обоим приведенным выше объяснениям. Так что пока мы не попадем туда и не соберем немного пыли для анализа, мы, скорее всего, не получим убедительного ответа на этот вопрос.