在后面华枫逐渐清楚1997年2月，伽利略号从距离木卫二586千米处飞过时拍摄的照片显示，木卫二表面最大的冰山宽达13千米，高为100～200米。美国科学家史蒂文等人认为，由于木星对木卫二内核的引力作用，使其冰幔下面的水保持液体状态，成为深达几千米的海洋。1998年12月伽利略号拍摄的照片显示，木卫二南部有一条长达米的裂缝。
2000年1月，伽利略号从距离木卫二351千米处掠过时发现，木卫二地磁北极点位置频繁移动。科学家们认为，这是木卫二含盐海洋在冰层下流动形成电磁场引发的结果。
在研究了木卫二表面裂缝照片之后，2002年9月格林伯格研究小组宣称，木卫二冰层较薄，观测到的表层裂缝可使气体、热量和有机物质接触到表层下面可能存在的水。这种情况显示，木卫二可能存在的海洋同地球上的北冰洋相似。既然北冰洋能通过冰层的裂缝接触空气和热量，那么木卫二上的海洋也能通过冰层裂缝与外界接触。
科学家们依据旅行者2号和伽利略号获取的资料，于2007年绘制出的首张木卫二球地质构造图揭示，其表面地质构造比较年轻且富于变化。2008年，科学家们发现，木卫二极地旋转轴偏移了80多度。这样的极端变化表明木卫二表面冰壳厚度不一致，在其下面有广阔的海洋。科学家们还用多种航天器获得的照片，绘制了木卫二表面直径达500千米以上的大型弧状盆地图像。经综合分析研究，科学家们认为，木卫二内部有一个金属核，核外是石质的壳，壳外是液态水海洋，海洋表面是冰层。
由于水是孕育生命的重要条件，故而科学家们在发现木卫二上可能有海洋之后，就推断其海洋中可能有生命。
1979年旅行者号发现木卫二表面广泛分布着弯曲的褐色条纹之后，有的科学家就认为，这意味着该星球上存在着有机分子，因为多种有机聚合物是呈褐色的。同时对可能存在的海洋来说，其环境可以维持有机体的生存，因而估计木卫二上可能存活细菌一类的低级生物。
1996年8月，美国科学家提出，木卫二的海底也可能存在火山，其喷发提供的热量足以使某些不需要阳光和空气的微生物生存下去，这一论点被称为木卫二生命假说。
木卫二冰层下面有水、充足的热量和有机化合物这三个生命存在的基本要素，其环境很有可能符合宇宙生物学的标准。地球海洋深处一些火山口的周围，没有阳光和氧气的极端恶劣的自然环境中都有原始微生物繁衍生息，就是因为这些地方都具备上述三个条件。提出和赞同木卫二生命假说的科学家们认为，从环境条件推断，其生命形态只能是低级的海洋生物。
这些科学家认为，地球生命源于海洋里的火山喷口，此一原理也适用于木卫二。他们猜测，受木星引力影响，木卫二内部亦有火山活动。当木卫二从木星一侧飞向另一侧时，木星会挤压木卫二，导致后者的核心处于熔融状态，从而引起火山活动。
火山虽未喷发出表面，但却加热了冰层下面的水，使其呈液体状态，形成海洋。木卫一由于距离木星更近，受到的挤压更大，故而火山喷出表面，并留下硫磺和其他化学物质。地球海底热液喷口处也有很多同类化合物，且与地球早期生命有关。由此科学家们推断，木卫二海底火山活动也会喷发类似化合物，并造成温暖的环境，从而孕育并存活了生命。
人类寻找地外生命的具体目标，排在第一位的是火星，排在第二位的就是木卫二。怎样利用航天技术揭开木卫二生命之谜呢?科学家们已提出四种可行的方案。
一是用轰击取样
人类将从地球向木卫二发射一艘宇宙飞船，当其飞临木卫二近空时，适时发射一枚，猛烈轰击目标的表面，使冰层碎块飞向高空，随即飞船穿越炸出的冰块云团，伸出“凝胶”收集部分碎冰，并运回地球，供科学家们研究，以便确定有无生命信息。
二是用航天器进行近空探测
美国宇航局和欧空局正在研制名为木卫二木星系任务的探测器，计划将于2020年发射升空，2026年到达探测区域，预定工作期限为三年。探测器由两个轨道器组成。美国负责携有相机、光谱仪和强大雷达系统的木卫二轨道器。
当其进入环绕木卫二轨道开展探测工作时，雷达系统可以穿透木卫二冰层，计算出冰层厚度，其他仪器将研究海洋生物迹象。它将帮助科学家缩小可能存在生命区域的范围，为以后的探测提供依据。欧空局负责携有相机、光谱仪、尘埃分析器、质谱仪或者磁力计的轨道器，届时主要是对木星卫星进行探测。
三是用航天器着陆探测:
俄罗斯将参与欧空局2015年至2025年的一项空间研究计划，以便登陆研究木卫二，寻找简单的生命形式。这一项目的航天器以法国天文学家皮埃尔缰馉拉普拉斯的名字命名。俄罗斯将研制一个登陆探测器，搭载在该航天器上。届时登陆探测器将降落在木卫二表面冰层的一个裂缝处，并融化一些冰，开始寻找生命踪迹，随即将探测结果通过拉普拉斯航天器传回地面。
四是用机器人钻入海洋探测
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