중세의 우주론
갈릴레오가 발견한 목성의 위성 4개는 현재 그를 기리기 위하여 갈릴레이 위성(Galilean moon)이라고 불린다. 그 위성들의 이름은 각각 이오(Io), 유로파(Europa), 가니메데(Ganymede), 칼리스토(Callisto) 이다. 처음에 그는 코시모를 기리기 위해 이 위성들의 이름을 메디치의 별들이라 불렀지만 현재 천문학자들은 이 위성들을 목성의 갈릴레이 위성이라고 부른다. 이오는 갈릴레이 위성 중 가장 안쪽에서 돌고 있는 위성으로 지름이 3642km인 태양계에서 네 번째로 큰 위성이다. 400개 이상의 화산이 있어, 태양계에서 지질학적으로 가장 활발한 천체 중 하나이다. 또한 대부분의 다른 위성들과는 다르게, 이오는 녹은 철이나 황화철로 둘러싸인 규산염으로 이루어져있다. 유로파는 목성에 두 번째로 가깝게 돌고 있는 위성으로 지름은 지구의 위성보다 조금 작은 3121.6km이다. 이 위성의 표면은 이오와는 다르게 매끄럽고, 겉은 얼음 층, 안은 물로 이루어져 있다고 생각된다. 유로파는 규산염으로 이루어졌고, 주로 산소로 이루어진 대기층을 가지고 있다. 다음으로 가니메데는 세 번째로 안쪽에서 돌고 있는 위성으로 지름이 5262.4km인 태양계에서 가장 큰 위성이다. 또 이 위성은 액체 철의 핵의 대류로 인해 지자기권을 생성하고 얇은 산소 대기층을 가진다. 마지막으로 칼리스토는 갈릴레이 위성 중 가장 바깥에서 도는 위성으로 지름은 4820.6km이고 태양계에서 세 번째로 큰 위성이다. 칼리스토는 이산화탄소와 산소로 이루어진 매우 얇은 대기층으로 둘러쌓여있다.
태양계의 형성과 진화
행성과 천체 주위를 도는 대부분의 자연 위성은 그들의 주인과 함께 태양계의 탄생 시절부터 계속 존재했었다. 이들 위성은 다음 세 가지 시나리오 중 한 방법을 통해 형성되었다.목성이나 토성의 주위에는 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 등 덩치가 큰 위성이 여럿 존재하며, 그들의 주인이 태양 주변에서 생성된 것과 유사한 방식으로 그들도 태어났다고 여겨진다. 이처럼 추측한 이유는 이들 위성이 덩치가 크고 어머니 행성에 가까이 있기 때문이다. 이런 천체는 포획 이론으로는 설명할 수 없으며, 가스 행성의 조성을 생각하면 충돌 이론도 가능성이 없다.