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Callisto ha all'incirca le stesse dimensioni del pianeta Mercurio ed è per grandezza la terza luna del Sistema Solare. Presenta la più alta densità di crateri d'impatto. Non possiede né vulcani né tracce d'alte montagne che si elevano dalla superficie. Si osservano due immensi bacini, Valhalla e Asgard. Il primo presenta una regione circolare più chiara, del diametro di 600 km ed è circondato da anelli concentrici, il più grande di quali ha un diametro di 3000 km. Valhalla è un drammatico esempio di bacino ad anello, risultato di un massiccio impatto meteorico. Entrambe i bacini sono privi di montagne, raggi e depressioni centrali comuni ai crateri della Luna e di Mercurio.

Una formazione morfologica interessante è la Gipul Catena, costituita da una serie di crateri allineati, fenomeno probabilmente dovuto all'impatto sulla superficie di Callisto di un oggetto frantumato dalle forze di marea di Giove.

Le osservazioni spettroscopiche da Terra indicano che la superficie è coperta in gran parte da uno strato scuro di rocce o di polveri che forse hanno la stessa composizione delle meteoriti carbonacee. Nel Sistema Solare, questo materiale sembra dominare la composizione degli asteroidi della fascia esterna (sono molto scuri) ed essere presente anche nei nuclei cometari. E' possibile che su Callisto si sia accumulata questa sottile copertura in modo graduale in seguito a successivi impatti di piccole meteoriti, che potrebbero aver vaporizzato il ghiaccio superficiale e lasciato residui di materiale carbanaceo scuro.

Le temperature alla superficie sono molto basse (-118°C di giorno, -193°C subito prima dell'alba). Il giorno su Callisto è molto lungo: il suo periodo di rotazione sincrona è di 16.7 giorni terrestri, tempo che esso impiega a compiere una rivoluzione intorno a Giove. La struttura interna di Callisto è differente dalle altre lune galileiane che hanno struttura con strati separati: Io, Ganimede ed Europa risentono gli effetti della gravità gioviana che ha influito sull'acqua, sulle rocce e sui metalli, che sono stati separati in strati differenti. Callisto, la luna più distante, non ha subito quindi delle differenziazioni nette e non sembra avere una struttura interna ben definita.

Sino alla fine del 1998 gli scienziati ritenevano che Callisto fosse un satellite morto, privo d'attività tettonica. Il primo indizio che qualcosa d'interessante possa esserci anche sotto la superficie di Callisto proviene dalle misure del campo magnetico fluttuante nel tempo in sincronia con la rotazione di Giove. La più attendibile spiegazione di queste osservazioni è che il potentissimo campo magnetico di Giove crea correnti elettriche all'interno di Callisto e che queste correnti, a loro volta, creino un campo magnetico attorno al satellite. Ma perché ci siano correnti elettriche è necessario che ci sia anche un mezzo che consenta loro di circolare.

Qual è dunque il mezzo in cui possono scorrere correnti elettriche all'interno di Callisto?

La superficie ghiacciata è un cattivo conduttore e l'atmosfera d'idrogeno e anidride carbonica è assai trascurabile. Allora, l'unica ipotesi attendibile è che sotto la superficie vi sia uno strato liquido d'acqua salata, come gli oceani terrestri, che potrebbe condurre l'elettricità in modo da spiegare il campo magnetico osservato. Callisto si candida, così, a quinto mondo del Sistema Solare in grado di ospitare la vita. Come dimostrano recenti scoperte sul nostro pianeta, una forma vivente straordinaria può pullulare anche in ambienti inospitali. Perché non pensare quindi che anche l'oceano sotterraneo di Callisto, salato e percorso da flussi di corrente elettrica, non sia un brodo primordiale?