행성보다 크지만 위성이다
가니메데의 지름은 수성과 명왕성보다 크다. 그렇다고 목성에서 독립된 행성으로 분류되는 것은 아니다. 크기와 공전 대상은 서로 다른 분류 정보다. 태양계 최대 위성이라는 특징은 큰 얼음 천체의 내부 구조와 진화를 연구할 때도 중요한 배경이다.
얼음 표면과 내부 구조
밝은 능선과 홈이 많은 지형, 오래되고 어두운 지형이 함께 나타난다. 내부에는 금속질 핵, 암석층, 얼음층이 있는 것으로 설명되며 염분을 가진 지하 바다의 증거도 있다. 얼음과 물이 여러 층으로 놓일 가능성처럼 세부 구조에는 모형을 통한 해석이 포함된다.
자체 자기장과 오로라
갈릴레오 탐사선은 가니메데 자체의 자기장을 발견했다. 가니메데의 자기 환경은 목성의 큰 자기권 안에 놓여 있어 서로 영향을 주고 극 부근 오로라의 움직임도 변한다. 허블은 이런 변화를 이용해 내부 바다의 존재를 연구하는 데 기여했다.
이웃 위성과의 궤도 관계
가니메데가 한 바퀴 도는 동안 유로파는 두 바퀴, 이오는 네 바퀴 도는 공명 관계가 있다. 주기적으로 반복되는 중력 영향은 궤도 형태와 내부 가열 문제에 연결된다. 같은 네 갈릴레이 위성이라도 칼리스토는 이 1:2:4 관계에 포함되지 않는다.