가니메데(Ganymede)는 목성의 제3위성이자 태양계에서 가장 큰 위성이다. 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 이오, 에우로파, 칼리스토와 함께 발견한 4대 갈릴레이 위성 중 하나이다. 그리스 신화에서 제우스(로마 신화의 유피테르)가 사랑하여 올림포스로 납치한 아름다운 미소년 가니메데스의 이름을 따서 명명되었다.
물리적 특성 지름은 약 5,268km로 행성인 수성(약 4,880km)보다 크며, 태양계에서 9번째로 큰 천체이다. 다만 질량은 수성의 약 절반 수준으로 밀도가 낮다. 내부 구조는 금속 핵, 암석 맨틀, 두꺼운 얼음 껍질로 분화되어 있는 것으로 추정된다. 표면은 크게 어둡고 충돌구가 많은 오래된 지형과, 밝고 홈무늬가 있는 젊은 지형으로 대비된다.
대기와 자기권 주로 산소(O₂)와 오존(O₃)으로 구성된 매우 희박한 대기를 가지고 있다. 태양계 위성 중 유일하게 자체적인 자기권을 보유하고 있으며, 이는 액체 철 핵의 대류에 의해 생성되는 것으로 보인다. 이 자기권은 목성의 거대한 자기권 내에 미니 자기권을 형성하고 있다.
탐사 역사 파이어니어 10·11호, 보이저 1·2호, 갈릴레오 탐사선, 주노 탐사선 등이 근접 관측을 수행하였다. 2023년에는 유럽우주국(ESA)의 '주이스(JUICE)' 탐사선이 발사되어 2031년경 목성 시스템에 도착, 가니메데를 집중적으로 탐사할 예정이다. NASA의 '유로파 클리퍼' 역시 가니메데 플라이바이를 수행할 계획이다.
생명체 존재 가능성 두꺼운 얼음 껍질 아래 약 100km 깊이의 바닷물이 존재할 가능성이 높게 점쳐진다. 이 지하 바다는 암석 맨틀과 직접 접촉하고 있어 화학적 에너지 공급이 가능할 것으로 보이나, 생명체 존재 여부는 확인되지 않았다.
