木星有“小太陽系”的美譽，正是由于它有着形形色色的衛星，如今科學家們已在其周圍發現了69顆衛星，而且其數量今後還會增多。反觀太陽系，行星隻有八顆，隻是矮行星的數量多一些，這麼來看的話，如果木星是顆恒星會發光發熱，那麼它完全可以是一個獨立的恒星系統，稱其為小太陽系并不誇張。
木星的衆多衛星的物理和軌道特性的差異也很大。其中最大的四顆衛星都是伽利略發現的，因此又稱為伽利略衛星，它們分别是木衛一木衛二，木衛三，木衛四，其直徑都超過3000公裡，以木衛三的體積和質量為最大，它甚至是太陽系中除了太陽和八大行星以外最大的天體，比其他所有的矮行星的體積都大，不過木衛三的最早發現者應該是我國戰國時期的天文學家甘德，他著有《歲星經》和《天文星占》兩書，可惜均已失傳。但是唐朝天文學家瞿昙悉達編著的《開元占經》記載了其中的一些内容，有一段話講的"甘氏曰:單阏之歲，攝提格在卯，歲星（木星）在子，與須女、虛、危晨出夕入，其狀甚大有光，若有小赤星附于其側，是謂同盟"。
除了四顆伽利略衛星之外，木星的其餘衛星直徑都低于250公裡，最小的衛星直徑僅僅超過1公裡。就算是伽利略衛星中最小的木衛二，質量也比木星四顆伽利略衛星另外的所有衛星的質量加起來大了5000倍。
木星衛星的形成原因比較複雜，科學家們普遍認為木星的伽利略衛星等軌道規則衛星形成于環行星盤，它是一種類似于原行星盤的氣體及固體碎片環，在木星形成的早期，一些衛星的星核可以從太陽星雲中捕捉物質漸漸變大，不過它們受到木星引力和環形星盤阻力的影響，最終都會墜入木星之中，在木星形成的40多億年來，已經有數代這樣的衛星墜入了木星裡面，所以木星曾經擁有的衛星總數量遠比現在的數量要多，而如今的四顆伽利略衛星是最後一代這樣形成的衛星，而且如今它們的軌道仍然在靠近木星之中，不過木星的環形星盤已經非常稀薄，對伽利略衛星運行的阻力很小，因此它們靠近木星的速度非常慢，不排除将來它們會墜入到木星之中。
不過木星外圈的一些軌道不規則的衛星就不是這樣形成的了，通常認為它們是被木星捕獲的路過的小行星，它們的軌道有的相互影響，有的甚至會撞到一起，因此也形成了一些族群。
木星之所以有這麼多衛星，首先一點是，由于木星的質量足夠大，它的質量是地球的331倍，再就是它距離太陽足夠遠，約為7.7億公裡，因此它的附近受到太陽引力的影響極小，可以自己自由掌控附近的引力空間，于是才形成了數十顆衛星，而如果它在水星或者金星的軌道上，是不可能有這麼多的衛星的。
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