艾奥是伽利略四颗卫星（艾奥，欧罗巴，木卫三，卡利斯托）之所以被命名，是因为它们是伽利略在1610年用他本人建造的基本望远镜发现的。
它是伽利略卫星和其余75枚木星卫星中的第三大卫星。按照轨道半径的顺序，它是第五颗卫星，也是伽利略号的第一颗。它的名字来自希腊神话，在这个神话中，Io是宙斯神（在罗马神话中也被称为木星）坠入爱河的众多少女之一。
图1.艾奥（Io）是伽利略（Galileo Galilei）在1610年发现的四颗卫星的一部分，在四颗中，它是距地球最近的一颗。（维基共享资源）。
Io是地球直径的三分之一，大约是我们卫星月球的大小。与太阳系中的其他卫星相比，艾奥币的大小排名第五，其次是月亮。
艾奥（Io）的表面山脉从广阔的平原中脱颖而出。没有观察到撞击坑，表明陨石坑被巨大的地质和火山活动所消除，被认为是太阳系中最大的陨石坑。其火山产生的硫化合物云层上升至其表面上方500公里。
由于卫星强烈的火山作用，形成了数百座山脉，其中一些山脉比珠穆朗玛峰还要高。
1610年Io的发现以及其他伽利略卫星改变了我们在宇宙中的位置，因为那时我们被认为是一切的中心。
通过发现“其他世界”，正如伽利略号称围绕木星旋转的卫星一样，哥白尼提出的关于我们的行星绕太阳旋转的想法变得更加可行和明显。
多亏了Io，丹麦天文学家Ole ChristensenRømer于1676年对光速进行了首次测量。他意识到，当地球比木星更靠近木星时，木星对Io的蚀时要短22分钟。当它是最远的时候。
那是光传播到地球轨道直径所需的时间，Rømer估计那里的光速为225,000 km / s，比当前接受的值低25％。
Io的一般特征
当旅行者号飞行器接近木星系统时，它在艾奥上发现了八座火山喷发，而伽利略飞行器虽然无法靠近卫星，却显示出了分辨率极高的火山图像。至少有100处火山喷发检测到该探针。
图2. Io的表面显示了广阔的平原和丰富的火山，伽利略探测器拍摄的真面目。资料来源：NASA。
Io的主要物理特征是：
-它的直径是3,643.2公里。
-质量：8.94 x 10 22公斤。
-平均密度3.55g / cm 3。
-表面温度：（ºC）：-143至-168
-其表面的重力加速度为1.81 m / s 2或0.185g。
-旋转周期：1d 18h 27.6m
-翻译期间：1d 18h 27.6m
-大气由100％二氧化硫（SO2）组成。
Io的主要特征总结
组成
Io最突出的特征是其黄色，这是由于硫沉积在基本火山的表面上。因此，尽管巨大的木星所吸引的陨石造成的冲击是经常发生的，但它们却很快被消除了。
一如既往，玄武岩在卫星中含量很高，被硫磺染成黄色。
地幔中熔融的硅酸盐含量很高（有关内部结构的详细信息，请参见下文），而地壳则由冷冻的硫和二氧化硫组成。
艾奥是太阳系中最密集的卫星（3.53 g / cc），可与岩石行星相比。地幔的硅酸盐岩围绕着熔融铁硫化物的核。
最后，Io的气氛几乎包含100％的二氧化硫。
大气层
光谱分析显示出稀薄的二氧化硫气氛。即使每秒有数百个活火山喷出一吨气体，但由于低重力，卫星无法保留它们，而且卫星的逃逸速度也不高。
另外，离开Io附近的离子原子被木星的磁场捕获，在其轨道上形成一种甜甜圈。正是这些硫离子使微小的卫星Amalthea靠近轨道，其轨道低于红色的Io轨道。
稀薄的大气层的压力非常低，温度低于-140ºC。
由于卫星的温度低，有毒气体和巨大的辐射，它的表面对人类是有害的，因为卫星位于木星的辐射带之内。
艾欧（Io）的气氛逐渐消退并点燃
由于木卫一的轨道运动，木星会遮挡住太阳，因此卫星有时会停止接收太阳的光。此时间持续2小时，并且温度下降。
确实，当艾奥面对太阳时，其温度为-143ºC，但是当它被巨大的木星所遮盖时，其温度可能降至-168ºC。
在日食期间，卫星稀薄的大气层凝结在地表，形成二氧化硫冰并完全消失。
然后，当日食停止且温度开始升高时，冷凝的二氧化硫蒸发，艾奥的稀薄大气又恢复了。这是NASA团队在2016年得出的结论。
因此，Io的气氛不是由火山的气体形成的，而是由冰在其表面上的升华形成的。
翻译运动
艾欧在1.7个地球日内围绕木星进行了一次完整的公转，卫星的每一转都被其宿主行星遮盖了2小时。
由于巨大的潮汐力，Io的轨道应该是圆形的，但是由于与其他伽利略卫星的相互作用而并非如此，因为它们与它们处于轨道共振状态。
当Io变成4时，Europa变成2，Ganymede1。在下面的动画中可以看到奇怪的现象：
图3. Io及其姊妹卫星：Ganymede和Europa的轨道共振。资料来源：维基共享资源。
这种相互作用使卫星的轨道具有一定的偏心率，其计算值为0.0041。
Io的最小轨道半径（周线或近日点）为420,000 km，而最大轨道半径（apoaster或顶峰）为423,400 km，平均轨道半径为421,600 km。
轨道平面相对于地球轨道平面倾斜0.040°。
艾欧被认为是距离木星最近的卫星，但实际上它的轨道下方还有四颗卫星，尽管很小。
实际上，艾欧号比这些小卫星中最大的一颗大23倍，这些小卫星很可能是木星引力所困的陨石。
这些小卫星的名称按其所在行星的顺序排列为：梅蒂斯，阿德拉斯提亚，阿玛尔蒂亚和Thebe。
在艾奥（Io）的轨道之后，下一颗卫星是加利利一颗卫星：欧罗巴（Europa）。
尽管与Io非常接近，但欧洲在组成和结构上却完全不同。人们之所以这样认为是因为轨道半径的微小差异（24.9万公里）使欧罗巴上的潮汐力大大减小了。
木星的Io轨道和磁层
木卫一上的火山将电离的硫原子吹入太空，木星的磁场将其捕获，形成与卫星轨道相匹配的等离子导体甜甜圈。
木星自身的磁场将来自Io稀薄大气的电离物质带走。
这种现象产生了300万安培的电流，这增强了木星已经强大的磁场，使其比没有Io时的磁场强度高出一倍以上。
旋转运动
围绕自身轴线旋转的周期与卫星的轨道周期一致，这是由木星对Io施加的潮汐力引起的，其值为1天18小时27.6秒。
旋转轴的倾斜度可以忽略不计。
内部结构
由于其平均密度为3.5 g / cm 3，因此可以得出结论，卫星的内部结构是岩石状的。Io的光谱分析没有揭示水的存在，因此冰的存在是不可能的。
根据根据收集到的数据进行的计算，该卫星被认为具有一个小的铁芯或与硫混合的铁芯。
随后是深部的部分熔融的岩石地幔和薄的岩石壳。
表面具有劣质披萨的颜色：红色，浅黄色，棕色和橙色。
地壳最初被认为是硫，但是红外测量显示，火山在1500ºC喷发熔岩，表明它不仅由硫（在550ºC沸腾）组成，而且还有熔融岩石。
岩石存在的另一个证据是存在一些复制珠穆朗玛峰的高山。单单硫就不足以解释这些形成。
下图总结了根据理论模型得出的Io的内部结构：
图4. Io的结构。资料来源：维基共享资源。
伊欧地质
行星或卫星的地质活动是由其内部的热量驱动的。最好的例子是木星最大卫星最内层的艾欧。
它的寄主行星的巨大质量是陨石的巨大吸引者，就像在1994年记得的Shoemaker-Levy 9一样，但是Io没有显示出撞击坑，原因是激烈的火山活动将其清除了。
艾奥（Io）有150多个活火山，它们喷出的火山灰足以掩埋撞击坑。艾奥火山的火山活动远比地球的火山活动激烈，并且是整个太阳系中最大的。
溶解于岩浆中的硫促进了Io火山的爆发，当硫释放时，它驱动岩浆，将灰烬和瓦斯扔到500 m高。
灰烬返回卫星表面，在火山周围产生层层碎片。
由于冷冻的二氧化硫，在Io的表面观察到发白的区域。在断层的缝隙中，熔融的熔岩流动并向上爆炸。
图5. New Horizons探针所采取的序列，显示了Io表面上的火山喷发。资料来源：NASA。
艾欧的能量从哪里来？
由于艾欧号比月球要大一点，月球是冷的并且在地质上已经死了，所以人们想知道这颗小型木星卫星的能量是从哪里来的。
它不可能是形成的剩余热量，因为Io不足以保留它。它的内部也不是放射性衰变，因为事实上，火山散发的能量很容易使这种大小的物体发出的辐射热增加三倍。
木卫一的巨大引力和与木星的距离很近，因此Io的能源就是潮汐力。
这个力是如此之大，以至于卫星表面上升和下降100 m。岩石之间的摩擦产生了巨大的热量，这肯定比陆地的潮汐力大得多，后者仅使大陆的固体表面移动了几厘米。
巨大的潮汐力作用于艾奥（Io）所引起的巨大摩擦，导致产生足够的热量来熔化深层。二氧化硫蒸发，产生足够的压力，使火山喷出的岩浆冷却并覆盖地表。
潮汐效应随着距引力中心距离的三次方而减小，因此，在离木星较远的卫星中，这种效应就不那么重要了，木星在地质学中受到陨石的影响。
参考文献
- 20分钟。（2016）在艾奥观测到一次日食揭示了它的秘密。从以下位置恢复：20minutos.es
- Kutner，M.（2010年），《天文学：一种物理观点》。剑桥大学出版社。
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- 维基百科。伽利略卫星。从以下站点恢复：Wikipedia.com