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Com um diâmetro de cerca de 5.262 km, Ganimedes não só é a maior lua de Júpiter, como também a maior do sistema solar. Ela é maior do que o planeta Mercúrio e cerca de 50% maior do que a segunda maior lua do sistema solar, Titã.
A superfície dessa lua é coberta por uma mistura de crateras, planícies e vales. Há muitos sinais de atividade geológica, incluindo falhas, cânions e outras formações interessantes. Ganimedes também é conhecida por ter um oceano subterrâneo de água salgada. Acredita-se que esse oceano tenha mais água do que todos os oceanos da Terra combinados. A água é mantida em estado líquido pelo aquecimento interno da lua, que é gerado por interações gravitacionais com Júpiter e outras luas.
Ganimedes é a única lua conhecida que possui um campo magnético próprio. Esse campo magnético é gerado pelo núcleo líquido da lua, que é rico em ferro. Possui também uma atmosfera fina composta principalmente de oxigênio. Essa atmosfera é criada pelo bombardeio de partículas energéticas do Sol que interagem com a superfície da lua, liberando moléculas de oxigênio.
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