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簡介

物理特性

與(yu)不(bu)少外(wai)太陽系(xi)的(de)衛星不(bu)同(tong)，木衛一與(yu)類地(di)(di)行星有不(bu)少相(xiang)似的(de)地(di)(di)方，其表層(ceng)由硅酸鹽熔巖所(suo)構成(cheng)，根據伽利略號所(suo)觀(guan)測的(de)數據中，它的(de)內核(he)可能由硫化鐵所(suo)組成(cheng)，其半徑估(gu)計最少有900公里。

人們(men)(men)以前(qian)一(yi)直(zhi)認(ren)為，木(mu)衛一(yi)表(biao)(biao)面定擁有不(bu)少(shao)環(huan)(huan)形(xing)(xing)山。可是(shi)(shi)從旅行者1號于(yu)1979年(nian)傳回地球(qiu)(qiu)的(de)(de)照片中，木(mu)衛一(yi)表(biao)(biao)面的(de)(de)環(huan)(huan)形(xing)(xing)山并不(bu)多(duo)，并非如人們(men)(men)所想，這(zhe)是(shi)(shi)因(yin)為其火(huo)山活動使它的(de)(de)地形(xing)(xing)不(bu)斷改變。于(yu)是(shi)(shi)，人們(men)(men)便把它不(bu)斷更新的(de)(de)表(biao)(biao)面看成是(shi)(shi)“年(nian)輕(qing)”的(de)(de)，因(yin)為這(zhe)些地形(xing)(xing)是(shi)(shi)新近形(xing)(xing)成；相反，月球(qiu)(qiu)表(biao)(biao)面滿(man)布隕石(shi)坑，并保留了數十億年(nian)，人們(men)(men)便把月球(qiu)(qiu)的(de)(de)表(biao)(biao)面看成是(shi)(shi)“年(nian)老”的(de)(de)。

除了火山(shan)外(wai)，木衛(wei)(wei)一其(qi)他的(de)(de)景觀(guan)，僅有(you)一些普通的(de)(de)山(shan)脈、溶化硫(liu)湖泊(bo)、深度達數(shu)百(bai)公里的(de)(de)破火山(shan)口(kou)，以及長達數(shu)百(bai)公里的(de)(de)低黏度液體在流(liu)動，可能(neng)是(shi)液態(tai)硫(liu)或是(shi)硅酸(suan)鹽。此外(wai)，木衛(wei)(wei)一的(de)(de)硫(liu)磺及其(qi)化合物擁(yong)有(you)多種不(bu)同的(de)(de)顏色，形成了它獨特多變的(de)(de)外(wai)觀(guan)。

科學家從兩艘旅行(xing)者(zhe)號(hao)傳回的(de)(de)多(duo)張(zhang)照片(pian)作出(chu)分析(xi)，相信(xin)木衛(wei)(wei)一表面的(de)(de)熔(rong)巖流(liu)，主要(yao)由(you)融(rong)化(hua)了(le)的(de)(de)硫化(hua)物所組成(cheng)。但(dan)是從地(di)面的(de)(de)紅外線研究結果中，測得(de)木衛(wei)(wei)一熱(re)(re)點的(de)(de)溫度(du)(du)可(ke)高達2000K，比硫的(de)(de)沸(fei)點還要(yao)高出(chu)1300K，因此(ci)有指(zhi)這些熔(rong)巖不太(tai)可(ke)能是硫，木衛(wei)(wei)一的(de)(de)整體(ti)平(ping)均溫度(du)(du)為130K，比熱(re)(re)點溫度(du)(du)低得(de)多(duo)，而最新的(de)(de)理論也(ye)指(zhi)出(chu)那些熔(rong)巖流(liu)是由(you)硅酸鹽組成(cheng)。根據哈勃太(tai)空望遠鏡(jing)的(de)(de)觀測結果，這些物質(zhi)可(ke)能富(fu)含金(jin)屬元(yuan)素鈉，在不同地(di)方也(ye)可(ke)能含有不同的(de)(de)物質(zhi)。

木衛一(yi)(yi)大(da)氣(qi)層極(ji)端稀薄，只有地球(qiu)大(da)氣(qi)壓力的十億分(fen)之一(yi)(yi)，主要的成分(fen)是二氧化(hua)硫，氯化(hua)鈉、一(yi)(yi)氧化(hua)硫及氧也有少許。

其他伽利略衛星均擁有固態水，木衛一所含的水卻極少，人們認為是早期的木星溫度很高，其(qi)熱(re)力可以(yi)蒸發木衛一上的水，但其(qi)他大型(xing)衛星的水則(ze)不(bu)足(zu)以(yi)蒸發。

它所有活動所需要的能量可能來自于它與木衛二、木衛三及木星之間的交互引潮力。這三顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)共動關系固定(ding)，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)公轉周期是木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二的(de)(de)一(yi)半，后者是木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)一(yi)半。雖然木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)就(jiu)像地(di)球的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)月球一(yi)般，只用(yong)固定(ding)的(de)(de)一(yi)面朝向其主星(xing)(xing)，由于(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二與(yu)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三的(de)(de)作用(yong)使(shi)它(ta)有(you)一(yi)點(dian)點(dian)不(bu)穩定(ding)。它(ta)使(shi)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)扭動、彎曲，大約(yue)有(you)100米長，并在復原(yuan)扭曲的(de)(de)循(xun)環中產生(sheng)能量。

木衛一同(tong)樣切割木星的(de)磁場線，生成電(dian)流。對于引潮力而言由此產生的(de)能量不(bu)多，但電(dian)流的(de)功率仍有(you)1兆瓦特(te)。它也剝去了一些木衛一的(de)物(wu)質(zhi)，并在木星周(zhou)圍(wei)產生強烈的(de)凸起狀輻射。在凸出(chu)面中脫離的(de)粒子部分地造成了木星的(de)巨(ju)大磁層(ceng)。

物理特征

大小： 3,660.0 × 3,637.4 × 3,630.6 km

赤道表面引(yin)力： 1.796 m/s2(0.183 g)

宇宙速度： 2.558 km/s

自轉周(zhou)期：同步(bu)的

赤道旋轉速率： 271 km/h

反照率： 0.63 ± 0.02

表面溫度：平(ping)均 130K ；最大 2000 K

星等： 5.02 (沖)

軌道資料

近拱點： 420,000 km (0.002 807 AU)

遠拱點： 423,400 km (0.002 830 AU)

平(ping)均軌(gui)道半(ban)徑： 421,700 km (0.002 819 AU)

軌道離心率： 0.0041

軌道周期： 1.769 137 786 d (152 853.504 7 s, 42 h)

平(ping)均公轉速度(du)： 17.334 km/s

軌道傾角： 2.21° （對黃道）

0.05°（對木星的赤道）

衛星所屬星球：木星

結構

艾奧比地球(qiu)(qiu)的(de)衛星(xing)月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)略大一些，它(ta)的(de)平均半徑是(shi)1,821.3公里（比月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)大約5%），質量(liang)是(shi)8.9319×10公斤(jin)（大約比月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)多21%）。它(ta)的(de)形狀略為橢球(qiu)(qiu)，而它(ta)最長(chang)的(de)軸(zhou)是(shi)指向木星(xing)的(de)。在伽利略衛星(xing)中(zhong)，艾奧的(de)質量(liang)和體積都比蓋(gai)尼米德和卡里斯(si)托小，但比歐(ou)羅(luo)巴大。

內部

主要由(you)硅酸(suan)鹽巖石和(he)鐵(tie)組(zu)(zu)成，艾奧(ao)在外太陽(yang)系的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星中(zhong)比(bi)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星都(dou)更接近(jin)類地行(xing)星的(de)(de)(de)(de)結構主體，其(qi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)主要由(you)碎(sui)冰和(he)硅酸(suan)鹽混(hun)(hun)合組(zu)(zu)成。艾奧(ao)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)為3.5275g/cm是太陽(yang)系的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星中(zhong)密(mi)度(du)最高(gao)的(de)(de)(de)(de)；明顯的(de)(de)(de)(de)比(bi)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)伽(jia)利略衛(wei)(wei)星高(gao)，也比(bi)地球的(de)(de)(de)(de)月球要高(gao)。根據旅行(xing)者號和(he)伽(jia)利略號測量(liang)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星質(zhi)量(liang)、半(ban)徑(jing)(jing)(jing)和(he)四極引力系數(shu)（關于質(zhi)量(liang)在內部(bu)(bu)(bu)如何分(fen)布的(de)(de)(de)(de)數(shu)值）建(jian)立的(de)(de)(de)(de)模(mo)型，建(jian)議(yi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)內部(bu)(bu)(bu)和(he)外部(bu)(bu)(bu)之間是有所(suo)不同的(de)(de)(de)(de)，富(fu)(fu)含硅酸(suan)鹽的(de)(de)(de)(de)外殼(ke)和(he)內部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)地幔，鐵(tie)或硫化鐵(tie)－富(fu)(fu)含在核(he)心(xin)(xin)，金屬核(he)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)大約(yue)占(zhan)了(le)艾奧(ao)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)20%。依據核(he)心(xin)(xin)中(zhong)硫的(de)(de)(de)(de)含量(liang)，如果(guo)完全由(you)鐵(tie)組(zu)(zu)成，核(he)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑(jing)(jing)(jing)在350至650公(gong)里（220至400英里）之間；如果(guo)由(you)鐵(tie)和(he)硫混(hun)(hun)和(he)組(zu)(zu)成，核(he)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑(jing)(jing)(jing)則在550至900公(gong)里（310至560英里）。伽(jia)利略號的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)強計(ji)沒(mei)有測出艾奧(ao)內部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場，所(suo)以(yi)認為核(he)心(xin)(xin)沒(mei)有對流。

模型也建議艾(ai)奧(ao)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)組成，地(di)(di)幔至少(shao)有75%由(you)富含鎂的(de)(de)(de)(de)(de)礦物橄欖石組成，并且有大(da)量(liang)類似于L球(qiu)粒隕(yun)石和(he)LL球(qiu)粒隕(yun)石的(de)(de)(de)(de)(de)隕(yun)石，并且有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵含量(liang)（相較于地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)衛星月(yue)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)硅，但仍比火(huo)星低）要(yao)維持在艾(ai)奧(ao)上觀(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)熱流，10-20%的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)幔也許是溶解的(de)(de)(de)(de)(de)，但觀(guan)察(cha)到(dao)高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山作用(yong)地(di)(di)區，也許有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)被熔解比例。由(you)于廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山作用(yong)，艾(ai)奧(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)石圈主要(yao)由(you)硫(liu)磺和(he)玄武巖(yan)組成，它的(de)(de)(de)(de)(de)厚度至少(shao)有12公里(li)（7英里(li)），但不會超過40公里(li)（25英里(li)）。

潮汐加熱

不同于(yu)地球和(he)(he)(he)月球，艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱源主要來(lai)自潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)散逸而不是放射性同位素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衰變(bian)(bian)，這(zhe)是艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)與(yu)歐(ou)羅(luo)(luo)巴(ba)和(he)(he)(he)蓋尼米(mi)德共(gong)振(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱化與(yu)木星(xing)(xing)和(he)(he)(he)艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離、軌(gui)(gui)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離心率、它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部構造(zao)和(he)(he)(he)物理狀態(tai)有關(guan)。它和(he)(he)(he)歐(ou)羅(luo)(luo)巴(ba)與(yu)蓋尼米(mi)德的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉普(pu)拉斯共(gong)振(zhen)，維系了(le)(le)艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離心率并(bing)且(qie)防止(zhi)了(le)(le)它因潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)散逸而使軌(gui)(gui)道(dao)變(bian)(bian)圓。軌(gui)(gui)道(dao)共(gong)振(zhen)也(ye)(ye)幫(bang)助艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)維持到(dao)木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離，否則木星(xing)(xing)涌起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)將導(dao)致艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)成螺旋形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)逐漸由外向內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)朝母行(xing)星(xing)(xing)接近(jin)。艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)隆起在(zai)軌(gui)(gui)道(dao)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)近(jin)木點和(he)(he)(he)遠(yuan)木點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時刻之間有著100米(mi)（330英尺）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垂直(zhi)變(bian)(bian)化。由于(yu)這(zhe)種(zhong)潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)拉扯在(zai)艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部產生了(le)(le)摩擦或是潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)散逸，如(ru)果(guo)沒有軌(gui)(gui)道(dao)共(gong)振(zhen)，這(zhe)些將使得(de)艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)變(bian)(bian)得(de)更(geng)圓；在(zai)艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部創造(zao)更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)加(jia)熱，使這(zhe)顆衛星(xing)(xing)內(nei)部更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地幔和(he)(he)(he)核(he)心被熔化。如(ru)此(ci)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)大(da)于(yu)放射性衰變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)200倍，這(zhe)些熱量(liang)以火山(shan)活動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式被釋放出來(lai)，造(zao)成在(zai)觀測上(shang)看見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高熱流（全(quan)球總量(liang)：0.6至1.6×10瓦(wa)）。它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)模型(xing)認為艾(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)奧(ao)(ao)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)(chao)(chao)汐(xi)(xi)加(jia)熱會隨著時間而改變(bian)(bian)，并(bing)且(qie)目前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱流也(ye)(ye)不是長時間平均(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代表。

表面

基于(yu)他們對月球(qiu)、火星和水星等古(gu)老表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經驗，科學家預期(qi)在旅行者(zhe)(zhe)1號(hao)傳(chuan)回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第地一張艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影像(xiang)(xiang)上(shang)將(jiang)看見許多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)。橫跨在表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)密度可以提供(gong)艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)年齡，但是，他們很(hen)驚訝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發現在表(biao)(biao)面(mian)幾乎(hu)全無撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)，取而代(dai)之(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是光滑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平原(yuan)，和在表(biao)(biao)面(mian)有著各式各樣大小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)口和火山(shan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔巖流(liu)。與是各地地被(bei)觀(guan)測過的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點來(lai)比(bi)較，艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)有著五顏六(liu)色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)來(lai)自不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫磺組(zu)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)（比(bi)較起來(lai)艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前導半球(qiu)有著腐(fu)敗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橘子或是披薩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色(se)）。缺乏撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)表(biao)(biao)示艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)是很(hen)年輕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，像(xiang)(xiang)是地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)；火山(shan)口被(bei)它們制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連綿不絕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)物質掩埋掉。在旅行者(zhe)(zhe)1號(hao)短暫(zan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)察下，證實(shi)了這個壯觀(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情景，至少有9座活火山(shan)存在著。

表面的成分

艾奧五顏(yan)六色的(de)(de)(de)表面(mian)是它廣(guang)(guang)泛的(de)(de)(de)火山作用導致各種各樣材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)結果，這些(xie)材(cai)料(liao)包含硅(gui)酸鹽（例如直輝石類）、硫(liu)磺(huang)和二氧(yang)化硫(liu)二氧(yang)化硫(liu)的(de)(de)(de)霜橫(heng)跨并(bing)普遍的(de)(de)(de)存(cun)在于艾奧表面(mian)，形成(cheng)(cheng)白(bai)色或灰(hui)色材(cai)料(liao)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)廣(guang)(guang)大區(qu)(qu)域。散布在中(zhong)緯度和極區(qu)(qu)的(de)(de)(de)硫(liu)磺(huang)，經常受到輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)破壞(huai)，造成(cheng)(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)8鏈硫(liu)磺(huang)被破壞(huai)。這種輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)破壞(huai)使得艾奧的(de)(de)(de)極區(qu)(qu)呈現(xian)紅褐色。

爆(bao)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)，經常(chang)(chang)產(chan)生傘形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流束(shu)，將表面(mian)涂(tu)裝上硫(liu)(liu)(liu)磺和(he)硅酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料。流束(shu)在(zai)艾奧表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)會(hui)依據流束(shu)內硫(liu)(liu)(liu)磺和(he)二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)數量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同而呈(cheng)現白(bai)色(se)(se)(se)或(huo)(huo)(huo)(huo)紅(hong)色(se)(se)(se)。通常(chang)(chang)，從包含(han)大量S2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流束(shu)，會(hui)導致紅(hong)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)扇(shan)形(xing)沉(chen)積(ji)，或(huo)(huo)(huo)(huo)是在(zai)極端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子(zi)中，形(xing)成(cheng)(cheng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)（高度達到(dao)450公(gong)里(li)（280英里(li)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)事例中）紅(hong)色(se)(se)(se)環。一個流束(shu)形(xing)成(cheng)(cheng)紅(hong)色(se)(se)(se)圓環沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)明顯(xian)例子(zi)是裴蕾火山(shan)，這個紅(hong)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)主要(yao)(yao)是硫(liu)(liu)(liu)磺（通常(chang)(chang)是3或(huo)(huo)(huo)(huo)4鏈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)磺分子(zi)）、二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)、或(huo)(huo)(huo)(huo)者還有Cl2SO2。形(xing)成(cheng)(cheng)在(zai)硅酸(suan)鹽(yan)熔(rong)巖邊緣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流束(shu)（通過熔(rong)巖和(he)先前已經沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)磺和(he)二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)）會(hui)造成(cheng)(cheng)灰色(se)(se)(se)或(huo)(huo)(huo)(huo)白(bai)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)。

由艾(ai)奧的(de)(de)結構圖和高密度，認為(wei)艾(ai)奧沒有或是(shi)只有少(shao)量的(de)(de)水(shui)，雖然偵(zhen)測到含冰屑或含水(shui)礦物的(de)(de)小礦穴，最著(zhu)名(ming)的(de)(de)是(shi)在季禧霸山（Gish Bar Mons）的(de)(de)西北側。水(shui)的(de)(de)缺乏可以歸(gui)咎于木星在早期有足(zu)(zu)夠(gou)的(de)(de)熱，在太(tai)陽系的(de)(de)演化過程中將在艾(ai)奧附近的(de)(de)揮發性物質(zhi)，像水(shui)，都蒸發掉了，但(dan)熱不(bu)足(zu)(zu)以影響更(geng)遠(yuan)處的(de)(de)地方。

火山作用

由艾(ai)奧(ao)的軌道離(li)心(xin)率引發的潮汐熱迫使(shi)這顆衛星(xing)成為太陽系中火山最活(huo)躍的天體，有數百座火山中心(xin)和四處流(liu)(liu)竄(cuan)的熔巖(yan)流(liu)(liu)。當發生主要的噴發時，主要成分是(shi)玄武巖(yan)的硅酸鹽與(yu)富含鐵(tie)鎂(mei)質(zhi)(zhi)(zhi)或(huo)超鐵(tie)鎂(mei)質(zhi)(zhi)(zhi)巖(yan)石的熔巖(yan)流(liu)(liu)長度十倍于(yu)平時，可以長達數百公(gong)里(li)(li)。做為這些活(huo)動的副產品，硫(liu)磺、二氧化(hua)流(liu)(liu)和硅酸鹽碎屑(xie)等物質(zhi)(zhi)(zhi)（像是(shi)灰(hui)燼），可以被吹送到500公(gong)里(li)(li)（310英里(li)(li)）的高空中，形成巨大(da)的扇形流(liu)(liu)束，為周圍的地型提(ti)供(gong)了紅色(se)、黑色(se)和白色(se)等采繪的材(cai)料(liao)(liao)，并(bing)且提(ti)供(gong)了廣泛的材(cai)料(liao)(liao)補充艾(ai)奧(ao)大(da)氣層(ceng)和木星(xing)廣大(da)磁層(ceng)的物質(zhi)(zhi)(zhi)。

艾奧(ao)的(de)(de)(de)表面有(you)許多由沉積物構成(cheng)，被稱為(wei)火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)點，火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)一(yi)(yi)(yi)般都有(you)高(gao)聳的(de)(de)(de)墻壁和一(yi)(yi)(yi)定數量(liang)的(de)(de)(de)平(ping)坦(tan)表面。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)特(te)(te)征類似地球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)破(po)火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)；如(ru)果他們是(shi)(shi)如(ru)同(tong)地球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)表兄弟一(yi)(yi)(yi)樣(yang)，是(shi)(shi)經(jing)由崩塌導致一(yi)(yi)(yi)些(xie)(xie)熔巖(yan)管的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)，但這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)仍都是(shi)(shi)未知的(de)(de)(de)。有(you)一(yi)(yi)(yi)種假(jia)說認為(wei)這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)特(te)(te)點可已經(jing)由發掘火(huo)山(shan)(shan)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)，和被疊加(jia)進入或(huo)(huo)排除在巖(yan)層(ceng)上(shang)的(de)(de)(de)材料來(lai)鑒(jian)識。不同(tong)于地球(qiu)和火(huo)星(xing)的(de)(de)(de)特(te)(te)征，這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)沉積物沒有(you)在盾狀(zhuang)火(huo)山(shan)(shan)中(zhong)心的(de)(de)(de)尖峰，并且更為(wei)巨大(da)(da)，它們的(de)(de)(de)平(ping)均直徑是(shi)(shi)41公里（25英里），最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)洛(luo)基火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)直徑達到202公里（126英里）。無論形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)機制(zhi)是(shi)(shi)如(ru)何，許多火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)型態(tai)學和分布狀(zhuang)態(tai)建議這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)特(te)(te)征是(shi)(shi)受到結構上(shang)的(de)(de)(de)控制(zhi)，或(huo)(huo)者至少有(you)一(yi)(yi)(yi)半(ban)與(yu)山(shan)(shan)或(huo)(huo)斷(duan)層(ceng)有(you)關。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)特(te)(te)征通常(chang)是(shi)(shi)火(huo)山(shan)(shan)爆發的(de)(de)(de)特(te)(te)征，可能是(shi)(shi)熔巖(yan)流橫越過火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)內的(de)(de)(de)平(ping)原，像(xiang)(xiang)是(shi)(shi)2001年季禧霸山(shan)(shan)的(de)(de)(de)噴發，或(huo)(huo)是(shi)(shi)熔巖(yan)湖(hu)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。在艾奧(ao)的(de)(de)(de)熔巖(yan)湖(hu)有(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)會持續翻(fan)轉的(de)(de)(de)熔巖(yan)外殼，像(xiang)(xiang)是(shi)(shi)裴蕾(lei)火(huo)山(shan)(shan)，或(huo)(huo)是(shi)(shi)有(you)著(zhu)翻(fan)轉情節的(de)(de)(de)外殼，像(xiang)(xiang)是(shi)(shi)洛(luo)基火(huo)山(shan)(shan)口(kou)(kou)。

熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)代表艾(ai)奧另一種的(de)(de)(de)(de)主要火(huo)(huo)山(shan)(shan)地形。巖(yan)(yan)漿從火(huo)(huo)山(shan)(shan)口(kou)表面的(de)(de)(de)(de)出(chu)氣孔(kong)或裂縫噴發出(chu)來(lai)，產生膨脹，形成的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)類似(si)地球上(shang)在(zai)夏威(wei)夷(yi)的(de)(de)(de)(de)啟(qi)勞亞火(huo)(huo)山(shan)(shan)。來(lai)自(zi)伽(jia)利(li)略號的(de)(de)(de)(de)影(ying)像(xiang)顯示艾(ai)奧許多(duo)的(de)(de)(de)(de)主要熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)，像(xiang)是普(pu)羅米(mi)修(xiu)斯火(huo)(huo)山(shan)(shan)和(he)阿(a)米(mi)拉(la)尼(ni)火(huo)(huo)山(shan)(shan)，是在(zai)舊的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)上(shang)產生小(xiao)的(de)(de)(de)(de)斷裂處上(shang)方產生新熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)的(de)(de)(de)(de)堆積。在(zai)艾(ai)奧上(shang)也觀察到夠大的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)噴發，例如(ru)，從1979年(nian)旅行者(zhe)號到1996年(nian)伽(jia)利(li)略號的(de)(de)(de)(de)第一次觀測，普(pu)羅米(mi)修(xiu)斯前緣的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)就流(liu)動了75至(zhi)95公里（47至(zhi)59英里）。在(zai)1997年(nian)的(de)(de)(de)(de)一次主要噴發，產生了超過3,500公里（1,350英里）長的(de)(de)(de)(de)新鮮熔(rong)(rong)(rong)巖(yan)(yan)流(liu)，并(bing)且充斥在(zai)鄰近的(de)(de)(de)(de)Pillan火(huo)(huo)山(shan)(shan)口(kou)。

新視野號的五張(zhang)連續影像顯示(shi)艾奧(ao)的特(te)瓦(wa)史塔火山口噴出的物體高出表(biao)面(mian)達330公里。

科學家分析旅行(xing)者的(de)影像(xiang)后(hou)(hou)，相信這(zhe)(zhe)些流(liu)(liu)體(ti)主要(yao)由熔(rong)解的(de)各種各樣的(de)硫磺化合物(wu)組成(cheng)(cheng)。但(dan)是(shi)(shi)隨后(hou)(hou)地基(ji)天(tian)文臺和伽利略號的(de)觀測(ce)(ce)卻顯示這(zhe)(zhe)些流(liu)(liu)體(ti)是(shi)(shi)由玄武(wu)巖與鎂鐵質和超鎂鐵質構成(cheng)(cheng)的(de)。這(zhe)(zhe)樣的(de)假說是(shi)(shi)依據對艾奧(ao)的(de)"熱點(dian)(dian)"進行(xing)溫度(du)測(ce)(ce)量，或(huo)是(shi)(shi)熱輻射位置(zhi)的(de)結(jie)果，這(zhe)(zhe)些結(jie)果建議的(de)溫度(du)至(zhi)少高(gao)達(da)1,300K，更有高(gao)達(da)1,600K的(de)點(dian)(dian)，估計原始的(de)噴發溫度(du)可以達(da)到2,000K，但(dan)是(shi)(shi)因(yin)為當初(chu)使用錯誤的(de)溫度(du)模型(xing)將(jiang)溫度(du)塑造的(de)過(guo)高(gao)，之后(hou)(hou)已經證實溫度(du)被高(gao)估了。

在(zai)(zai)裴(pei)蕾火(huo)山(shan)(shan)(shan)和(he)(he)(he)(he)洛基(ji)火(huo)山(shan)(shan)(shan)口(kou)(kou)(kou)發現流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)是(shi)證實艾奧有活(huo)(huo)躍的(de)(de)(de)(de)(de)地質(zhi)活(huo)(huo)動的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個標志。通常(chang)(chang)，這些(xie)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)是(shi)硫磺(huang)和(he)(he)(he)(he)二(er)氧化(hua)硫以(yi)每秒1公(gong)里(li)(li)(li)(li)（0.6英里(li)(li)(li)(li)）的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度從火(huo)山(shan)(shan)(shan)噴發出(chu)來(lai)所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)(zai)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)中可(ke)以(yi)發現的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)還包括鈉、鉀和(he)(he)(he)(he)氯。這些(xie)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)看起來(lai)是(shi)由(you)下面(mian)二(er)種(zhong)方法中的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。艾奧的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)最大的(de)(de)(de)(de)(de)時候是(shi)當(dang)被熔(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)漿從火(huo)山(shan)(shan)(shan)口(kou)(kou)(kou)或熔(rong)(rong)巖(yan)湖(hu)噴出(chu)硫磺(huang)和(he)(he)(he)(he)二(er)氧化(hua)硫的(de)(de)(de)(de)(de)時候，并經(jing)常(chang)(chang)會扯泄出(chu)硅酸鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山(shan)(shan)(shan)碎屑(xie)，這些(xie)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)會在(zai)(zai)表面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)紅(hong)色(se)(se)（短(duan)鏈的(de)(de)(de)(de)(de)硫磺(huang)）和(he)(he)(he)(he)黑色(se)(se)（硅酸鹽(yan)火(huo)成(cheng)巖(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)碎屑(xie)）的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積物。這些(xie)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)艾奧表面(mian)被觀察(cha)到最大的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)直(zhi)徑達到1,000公(gong)里(li)(li)(li)(li)（620英里(li)(li)(li)(li)）的(de)(de)(de)(de)(de)紅(hong)色(se)(se)環狀沉(chen)積，例(li)如裴(pei)蕾火(huo)山(shan)(shan)(shan)、特瓦史塔火(huo)山(shan)(shan)(shan)口(kou)(kou)(kou)和(he)(he)(he)(he)Dazhbog火(huo)山(shan)(shan)(shan)口(kou)(kou)(kou)，都是(shi)由(you)者種(zhong)形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。另(ling)一(yi)種(zhong)形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)當(dang)熔(rong)(rong)巖(yan)流(liu)(liu)將底(di)部的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)硫霜氣化(hua)，將硫磺(huang)送(song)上空中。照種(zhong)形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)經(jing)常(chang)(chang)形(xing)(xing)成(cheng)明亮的(de)(de)(de)(de)(de)圓形(xing)(xing)二(er)氧化(hua)硫沉(chen)積。這種(zhong)形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)高度通常(chang)(chang)低于100公(gong)里(li)(li)(li)(li)（62英里(li)(li)(li)(li)），并且流(liu)(liu)束(shu)(shu)(shu)(shu)可(ke)以(yi)維持很長的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命，像是(shi)普羅米修(xiu)斯(si)火(huo)山(shan)(shan)(shan)、阿米拉尼、和(he)(he)(he)(he)產靈火(huo)山(shan)(shan)(shan)。

山脈

艾奧表面(mian)有(you)100至150座山峰，平(ping)均(jun)高(gao)度(du)為6公里(li)(li)，最高(gao)的(de)(de)一座是位于南極的(de)(de)Bo?saule Montes，高(gao)達17.5±1.5公里(li)(li)。山峰通(tong)常(chang)都很巨(ju)大，平(ping)均(jun)長度(du)是157公里(li)(li)，被隔(ge)絕的(de)(de)結(jie)構(gou)看起(qi)來沒有(you)全(quan)球(qiu)性的(de)(de)構(gou)造模式，跟(gen)地(di)球(qiu)上的(de)(de)山峰一樣。艾奧必(bi)須要(yao)有(you)硅酸(suan)鹽巖石構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)地(di)殼，才能支撐這些巨(ju)大的(de)(de)山峰，相較之下硫磺(huang)構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)地(di)殼就不可能產生。

盡管(guan)艾奧廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)(shan)(shan)作用呈(cheng)現出許多的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征，幾乎所有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)(shan)都有(you)(you)來(lai)自地殼運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構。艾奧多數的(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)(shan)峰并非(fei)由(you)火山(shan)(shan)(shan)所造成(cheng)(cheng)，反而是由(you)巖石圈受到壓縮應力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果而形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)，這(zhe)些是經(jing)由(you)艾奧外殼經(jing)常性的(de)(de)(de)(de)(de)掀動(dong)和逆斷層提高的(de)(de)(de)(de)(de)。導致(zhi)山(shan)(shan)(shan)峰形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)壓縮應力(li)是來(lai)自火山(shan)(shan)(shan)沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)物質不斷被(bei)埋葬的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。全球性的(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)(shan)脈分(fen)布看(kan)起來(lai)是與火山(shan)(shan)(shan)結(jie)構相對稱的(de)(de)(de)(de)(de)；山(shan)(shan)(shan)峰分(fen)布區域只有(you)(you)少許的(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)(shan)(shan)存在，反之亦然(ran)(ran)。這(zhe)建議(yi)大尺(chi)度(du)區域的(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈結(jie)構何處被(bei)壓縮（支持(chi)(chi)山(shan)(shan)(shan)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)）和擴張（支持(chi)(chi)火山(shan)(shan)(shan)口的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)）所掌(zhang)控。區域性的(de)(de)(de)(de)(de)，然(ran)(ran)而山(shan)(shan)(shan)和火山(shan)(shan)(shan)口經(jing)常緊靠在一起，則是當山(shan)(shan)(shan)在形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)并到達表(biao)面時曾經(jing)有(you)(you)斷層形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)，而造成(cheng)(cheng)巖漿的(de)(de)(de)(de)(de)侵蝕。

在艾(ai)(ai)奧上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)峰（通常(chang)是(shi)周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)原上(shang)升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)）有(you)(you)(you)各種各樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型(xing)態。高原是(shi)最普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)種結構(gou)(gou)相似大、頂部平(ping)(ping)坦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方山(shan)(shan)與堅固的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)。其它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)看起來是(shi)被掀動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地殼(ke)，有(you)(you)(you)著平(ping)(ping)緩(huan)斜坡(po)(po)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，是(shi)舊有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)；包括表層物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陡坡(po)(po)，是(shi)下(xia)層物質(zhi)受到壓縮應力抬昇的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。這(zhe)兩(liang)種山(shan)(shan)經常(chang)都(dou)有(you)(you)(you)陡峭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陡坡(po)(po)形成一個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊緣。在艾(ai)(ai)奧上(shang)只有(you)(you)(you)幾座山(shan)(shan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)源頭看起來是(shi)火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)，這(zhe)些山(shan)(shan)類似盾(dun)狀(zhuang)(zhuang)火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)，坡(po)(po)度是(shi)平(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)（6–7°），中(zhong)心有(you)(you)(you)一個(ge)(ge)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)破(po)火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)口和沿著附(fu)近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淺傾(qing)斜邊緣。這(zhe)些火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)通常(chang)都(dou)比艾(ai)(ai)奧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均大小為(wei)小，平(ping)(ping)均只有(you)(you)(you)1至2公里(li)（0.6至1.2英里(li)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高度，和40至60公里(li)（25至37英里(li)）寬。其它還有(you)(you)(you)幾個(ge)(ge)傾(qing)斜度更平(ping)(ping)緩(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)盾(dun)狀(zhuang)(zhuang)火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)，因為(wei)有(you)(you)(you)熔巖流成輻(fu)射狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)從中(zhong)央輻(fu)射而出(chu)，才從型(xing)態學上(shang)推斷是(shi)艾(ai)(ai)奧上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)，像是(shi)拉火(huo)(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)結構(gou)(gou)。

幾乎所有的山看(kan)起來都在退(tui)化的階(jie)段上，大形的山崩(beng)沉積是(shi)艾(ai)奧(ao)上的山的地基(ji)共同的現象，因此崩(beng)壞作用(yong)被建議是(shi)退(tui)化的主要形式。在艾(ai)奧(ao)的方山和高原共同的特征是(shi)扇貝狀的邊緣(yuan)，這是(shi)二氧化硫(liu)從艾(ai)奧(ao)的地殼(ke)滲透，導致山的邊緣(yuan)區域弱(ruo)化的結果。

極光在艾奧的(de)上層大氣發光，不同的(de)顏(yan)色來自(zi)大氣中不同的(de)成分（綠色來自(zi)鈉原(yuan)子，紅色來自(zi)氧原(yuan)子，藍色來自(zi)火山的(de)氣體，像是(shi)(shi)二氧化硫(liu)）。影(ying)(ying)像是(shi)(shi)在艾奧食(shi)攝影(ying)(ying)的(de)。

大氣層

艾(ai)(ai)奧的(de)(de)大(da)氣層極端稀(xi)薄(bo)，只有地球大(da)氣壓力(li)的(de)(de)十億分之一(yi)，主要(yao)的(de)(de)成分是二氧化硫，氯化鈉(na)、一(yi)氧化硫及氧也(ye)有少許。稀(xi)薄(bo)的(de)(de)艾(ai)(ai)奧大(da)氣意味(wei)著未來以任何方式(shi)著陸(lu)艾(ai)(ai)奧的(de)(de)探測器(qi)都不需(xu)要(yao)安(an)裝(zhuang)隔熱板來保護儀器(qi)，但是需(xu)要(yao)反推(tui)進(jin)火箭來進(jin)行軟登陸(lu)。稀(xi)薄(bo)的(de)(de)大(da)氣也(ye)使得(de)登陸(lu)的(de)(de)設備必需(xu)堅固得(de)足以抗(kang)拒木星(xing)強(qiang)烈的(de)(de)輻(fu)射(she)，這些(xie)輻(fu)射(she)也(ye)使稀(xi)薄(bo)的(de)(de)大(da)氣變得(de)濃稠。

同樣的(de)(de)(de)(de)輻射(she)（以等離(li)子體的(de)(de)(de)(de)形式(shi)存在）也(ye)(ye)將大氣(qi)(qi)剝離(li)，所(suo)以必須(xu)經(jing)常補充大氣(qi)(qi)。二(er)氧化(hua)硫最(zui)引人注目的(de)(de)(de)(de)來(lai)源是(shi)火(huo)(huo)山(shan)作用，但是(shi)大氣(qi)(qi)層受到陽光持(chi)續的(de)(de)(de)(de)照射(she)也(ye)(ye)會(hui)使(shi)凍結的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)硫升華。大氣(qi)(qi)層主要被限制在赤道，因為(wei)該(gai)處是(shi)最(zui)溫暖的(de)(de)(de)(de)，而且能夠形成流束的(de)(de)(de)(de)活躍火(huo)(huo)山(shan)多數也(ye)(ye)在赤道上。其它的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)也(ye)(ye)會(hui)存在，以在火(huo)(huo)山(shan)口(kou)附近的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)最(zui)高（特(te)別(bie)是(shi)有(you)流束的(de)(de)(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)口(kou)），還有(you)艾奧的(de)(de)(de)(de)反木下點（艾奧上距離(li)木星最(zui)遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)一點，那(nei)兒的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)硫霜的(de)(de)(de)(de)數量最(zui)豐富(fu)）。

衛星(xing)(xing)拍攝的(de)(de)高(gao)解析(xi)影像顯示(shi)，天(tian)文學家在(zai)(zai)衛星(xing)(xing)食(shi)的(de)(de)時候可以觀察(cha)(cha)到(dao)類似(si)輝光(guang)的(de)(de)極(ji)光(guang)。這(zhe)種現(xian)(xian)象是(shi)(shi)來自(zi)于輻射與(yu)大氣(qi)層(ceng)的(de)(de)作用(yong)，如同地球(qiu)的(de)(de)極(ji)光(guang)。極(ji)光(guang)通常出(chu)現(xian)(xian)在(zai)(zai)行星(xing)(xing)的(de)(de)磁極(ji)附近(jin)，但是(shi)(shi)艾(ai)奧(ao)最明(ming)亮極(ji)光(guang)卻位(wei)在(zai)(zai)赤道(dao)區域。艾(ai)奧(ao)本身沒有磁場(chang)，因此，電子沿著木星(xing)(xing)的(de)(de)磁場(chang)接近(jin)艾(ai)奧(ao)并(bing)直接撞擊到(dao)衛星(xing)(xing)的(de)(de)大氣(qi)層(ceng)。越(yue)多(duo)的(de)(de)電子撞擊大氣(qi)層(ceng)，極(ji)光(guang)就(jiu)越(yue)明(ming)亮，而磁力(li)線是(shi)(shi)與(yu)衛星(xing)(xing)正切的(de)(de)（也就(jiu)是(shi)(shi)說接近(jin)赤道(dao)），因此在(zai)(zai)那(nei)兒經過的(de)(de)氣(qi)柱會最長。極(ji)光(guang)與(yu)艾(ai)奧(ao)上(shang)的(de)(de)正切點的(de)(de)結合被觀察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)"晃動"指(zhi)出(chu)木星(xing)(xing)的(de)(de)傾斜磁偶極(ji)場(chang)變化方向。

觀測歷史

艾奧(ao)的(de)第一份觀測報告是伽(jia)利略(lve)在1610年1月7日提出的(de)。艾奧(ao)和木星其它(ta)伽(jia)利略(lve)衛星的(de)發現被發表在伽(jia)利略(lve)

艾奧衛(wei)星的發現(xian)者伽利(li)略

艾奧(ao)衛星的發現者(zhe)伽(jia)利略

于(yu)的(de)1610年3月出版的(de)星(xing)(xing)(xing)界報告。西門馬(ma)里(li)(li)烏(wu)(wu)斯(si)于(yu)1614出版的(de)馬(ma)里(li)(li)烏(wu)(wu)斯(si)木星(xing)(xing)(xing)報中聲稱，他于(yu)1609年就發現了艾(ai)奧和木星(xing)(xing)(xing)的(de)其它衛(wei)星(xing)(xing)(xing)，比伽(jia)利略早了一個(ge)星(xing)(xing)(xing)期。伽(jia)利略質疑這個(ge)聲明，并且(qie)(qie)反駁(bo)馬(ma)里(li)(li)烏(wu)(wu)斯(si)剽竊、抄襲他的(de)成就。因為伽(jia)利略在馬(ma)里(li)(li)烏(wu)(wu)斯(si)之前就發布了他的(de)發現，而且(qie)(qie)相(xiang)信馬(ma)里(li)(li)烏(wu)(wu)斯(si)也知道這件事。

在(zai)后來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個半世紀(ji)，艾(ai)奧仍(reng)未被解析過，在(zai)天文學家的(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡中仍(reng)然(ran)只是(shi)一(yi)個亮度5等的(de)(de)(de)(de)(de)光點。在(zai)17世紀(ji)，艾(ai)奧和其他的(de)(de)(de)(de)(de)伽利略衛(wei)星(xing)為(wei)各種各樣的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)服務，像是(shi)協助船員們進行(xing)經度的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)，驗證(zheng)開普勒的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)運(yun)動第三(san)定律，和測量(liang)光線在(zai)旅行(xing)在(zai)木星(xing)和地(di)球之間的(de)(de)(de)(de)(de)時間。以卡西尼(ni)等人建立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)歷表(biao)為(wei)基礎，拉普拉斯創造了一(yi)種數學的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論來(lai)解釋(shi)艾(ai)奧、歐(ou)羅巴、和蓋尼(ni)米得的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道共振。這種共振在(zai)日(ri)后發現對這三(san)顆衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)質有深(shen)遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)影響。

望遠(yuan)鏡(jing)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)進，使19世(shi)(shi)紀(ji)末20世(shi)(shi)紀(ji)初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天文學家有能力(li)在(zai)(zai)(zai)解析(xi)（能看(kan)得見）出在(zai)(zai)(zai)艾奧(ao)(ao)上(shang)大區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面特點。在(zai)(zai)(zai)1890年代，巴納德(de)(de)首先觀(guan)察到艾奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)和極(ji)區(qu)之間在(zai)(zai)(zai)光度(du)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化，正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量出這(zhe)兩(liang)個地區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光度(du)變(bian)化是(shi)來(lai)自顏色和反照率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，而不是(shi)因為(wei)艾奧(ao)(ao)呈現卵(luan)型，一如威(wei)廉·皮克林和他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)伴所(suo)主(zhu)(zhu)張(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而不是(shi)巴納德(de)(de)最初所(suo)主(zhu)(zhu)張(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)兩(liang)個不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體(ti)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)觀(guan)測(ce)證(zheng)實了(le)艾奧(ao)(ao)很明確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)(zai)極(ji)區(qu)是(shi)紅棕色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而赤道(dao)帶是(shi)黃白色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

在(zai)20世紀中(zhong)期的(de)(de)望遠鏡(jing)(jing)觀(guan)(guan)測(ce)開(kai)始注意到艾奧(ao)異常的(de)(de)本質(zhi)。分光鏡(jing)(jing)的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)建議艾奧(ao)的(de)(de)表(biao)面沒(mei)有水冰（在(zai)其它的(de)(de)伽利(li)略衛(wei)星(xing)上被發現(xian)含量豐富的(de)(de)物質(zhi)）；同樣的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)亦表(biao)面主要的(de)(de)成(cheng)分是鈉鹽(yan)和硫磺。電(dian)波望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)揭(jie)露了艾奧(ao)對木星(xing)的(de)(de)磁層有所影響(xiang)，如被觀(guan)(guan)察(cha)到的(de)(de)十米的(de)(de)波長爆發與艾奧(ao)的(de)(de)軌道周(zhou)期有關。

先驅者號

通過艾(ai)(ai)奧附近的(de)(de)第(di)一(yi)(yi)艘航(hang)天(tian)器(qi)是(shi)先(xian)(xian)驅(qu)者10號(hao)(hao)和先(xian)(xian)驅(qu)者11號(hao)(hao)這一(yi)(yi)對孿(luan)生的(de)(de)航(hang)天(tian)器(qi)，分別在1973年12月3日(ri)和1974年12月2日(ri) [11] 以(yi)無線電追蹤(zong)提(ti)供(gong)了(le)艾(ai)(ai)奧質量的(de)(de)改(gai)善估計(ji)值、與(yu)艾(ai)(ai)奧尺寸(cun)的(de)(de)最佳(jia)值。認為艾(ai)(ai)奧是(shi)四顆伽利略衛(wei)星(xing)中密度最高的(de)(de)，主要是(shi)由硅酸鹽的(de)(de)巖石組(zu)(zu)成(cheng)，而(er)不是(shi)水冰組(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)。先(xian)(xian)驅(qu)者號(hao)(hao)也揭露艾(ai)(ai)奧有(you)稀薄(bo)的(de)(de)大氣層，軌道附近有(you)強烈的(de)(de)輻射傳送帶(dai)。先(xian)(xian)驅(qu)者11號(hao)(hao)的(de)(de)照(zhao)(zhao)(zhao)相機獲得的(de)(de)唯一(yi)(yi)一(yi)(yi)張(zhang)好的(de)(de)照(zhao)(zhao)(zhao)片，顯示了(le)艾(ai)(ai)奧的(de)(de)北極地區。先(xian)(xian)驅(qu)者10號(hao)(hao)原(yuan)先(xian)(xian)計(ji)劃在近距離的(de)(de)接近艾(ai)(ai)奧時拍攝照(zhao)(zhao)(zhao)片，但是(shi)這項觀測因為高輻射的(de)(de)環境而(er)失敗了(le)。

旅行者號

當另一對航天器旅行者1號和旅行者2號在1979年掠過艾奧，它們更為先進的影像系統可以獲得更好的影像。旅(lv)行者1號(hao)在1979年3月5日從20,600公(gong)里飛(fei)掠過(guo)這顆衛星，它傳(chuan)回在接近的影像顯露(lu)很奇(qi)怪(guai)、多彩多姿卻沒有撞擊(ji)坑的。分(fen)辨率最高的影像顯示出相對(dui)年輕的表(biao)面(mian)點(dian)綴著其形怪(guai)狀的凹(ao)坑，山比艾佛(fo)勒(le)斯(si)峰還(huan)要高，還(huan)有類似熔巖(yan)流的特征(zheng)。

在(zai)(zai)短暫(zan)的(de)(de)(de)邂逅之后(hou)，旅行者(zhe)工程師琳達·蒙娜碧(bi)朵注意到在(zai)(zai)一(yi)張影像中有一(yi)個(ge)流(liu)束(shu)從表(biao)(biao)面放射(she)出(chu)來。分析(xi)旅行者(zhe)1號拍攝的(de)(de)(de)其他(ta)影像后(hou)，總共找(zhao)到9張有這種流(liu)束(shu)的(de)(de)(de)照片，證(zheng)實了艾(ai)(ai)奧有活躍的(de)(de)(de)火山活動。在(zai)(zai)旅行者(zhe)1號邂逅艾(ai)(ai)奧之前不久，Stan Peale、Patrick Cassen、和(he)(he)R. T. Reynolds曾(ceng)發表(biao)(biao)了一(yi)篇論(lun)文(wen)，作者(zhe)計算出(chu)因為歐羅巴和(he)(he)蓋(gai)尼米得的(de)(de)(de)軌道共振，艾(ai)(ai)奧的(de)(de)(de)內部(bu)會有巨大的(de)(de)(de)潮汐(xi)熱化(hua)(hua)（詳細的(de)(de)(de)過(guo)程與解釋請參見(jian)潮汐(xi)熱的(de)(de)(de)章節）。來自這次飛掠的(de)(de)(de)數據顯示艾(ai)(ai)奧的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面由(you)硫磺和(he)(he)二氧化(hua)(hua)硫霜控制著。這些成分也(ye)掌控著稀薄的(de)(de)(de)大氣層和(he)(he)圍繞著艾(ai)(ai)奧軌道的(de)(de)(de)等離子體環(huan)（也(ye)是(shi)旅行者(zhe)發現的(de)(de)(de)）。

旅行(xing)(xing)者2號在(zai)1979年7月(yue)9日以113萬公里（702,150英里）的(de)(de)距(ju)離掠過，雖(sui)然他沒有(you)(you)旅行(xing)(xing)者1號那么接近，比較這(zhe)兩艘航天器的(de)(de)影(ying)像顯(xian)示出在(zai)這(zhe)五個(ge)月(yue)內表(biao)面有(you)(you)一些(xie)地區發(fa)生了(le)變(bian)化。另一方面，旅行(xing)(xing)者2號在(zai)離開(kai)木星(xing)的(de)(de)系統時(shi)觀(guan)察到(dao)艾(ai)奧呈現(xian)月(yue)牙型，并顯(xian)示出在(zai)3月(yue)觀(guan)測到(dao)的(de)(de)9個(ge)流束中的(de)(de)8個(ge)依然活躍著(zhu)，只有(you)(you)裴蕾火山已經熄(xi)滅了(le)。

伽利略號

伽利略號航天器從地球出發后經歷了6年的航程，于1995年抵達木星，依循旅行者航天器的發現和地基天文臺多(duo)年(nian)的(de)觀測，繼(ji)續(xu)后續(xu)的(de)觀測。艾奧的(de)位置在木星(xing)最(zui)(zui)強烈的(de)一條輻射帶之內(nei)，阻礙了近距(ju)離(li)長時(shi)間飛掠(lve)(lve)的(de)觀測，但是(shi)伽利略主要的(de)任(ren)務(wu)就是(shi)研究伽利略衛星(xing)，在最(zui)(zui)初兩(liang)年(nian)的(de)任(ren)務(wu)中(zhong)軌(gui)道將進入并密(mi)切的(de)經過這(zhe)些衛星(xing)。在1995年(nian)12月7日飛掠(lve)(lve)過時(shi)雖然(ran)沒有獲得影像，但還是(shi)有重大的(de)結果，例如發現(xian)類似于太陽系內(nei)側的(de)巖石行星(xing)的(de)巨(ju)大鐵核。

伽(jia)利略號與艾奧(ao)的邂逅(hou)

日期距離（公(gong)里）

1995年12月(yue)7日 897

1996年11月4日 244,000

1998年3月29日 252,000

1999年6月30日(ri) 127,000

1999年(nian)10月11日 611

1999年11月26日 301

2000年(nian)2月22日(ri) 198

2001年8月6日 194

2001年(nian)10月16日 184

2002年(nian)1月17日 102

2002年11月7日 45,800

在伽(jia)(jia)利(li)略(lve)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)任(ren)務(wu)期間(jian)(jian)，盡管(guan)缺乏近距離特寫的(de)(de)(de)鏡(jing)頭和機械上(shang)的(de)(de)(de)問題，還是傳回來了(le)許(xu)多的(de)(de)(de)資料，并(bing)且有一些重大的(de)(de)(de)發(fa)現。伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號觀測到了(le)Pillan火山(shan)(shan)(shan)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)爆(bao)發(fa)，并(bing)且證實火山(shan)(shan)(shan)爆(bao)發(fa)由(you)硅酸鹽的(de)(de)(de)巖(yan)等離子體(ti)和富含鎂的(de)(de)(de)鎂鐵(tie)質和超鎂鐵(tie)質成分與硫磺(huang)和二氧化(hua)硫組成，類似于地球上(shang)的(de)(de)(de)水和二氧化(hua)碳所扮演(yan)的(de)(de)(de)角色。在任(ren)務(wu)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)期間(jian)(jian)，幾(ji)乎(hu)每(mei)一條軌道都獲得了(le)艾奧遠距離的(de)(de)(de)影像，顯露很大數(shu)量的(de)(de)(de)火山(shan)(shan)(shan)活動（來自表(biao)面(mian)和火山(shan)(shan)(shan)流(liu)束(shu)兩者的(de)(de)(de)巖(yan)等離子體(ti)冷卻時都散發(fa)出(chu)輻射(she)熱），眾(zhong)多的(de)(de)(de)山(shan)(shan)(shan)和廣泛的(de)(de)(de)型態學上(shang)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，還有在旅行者和伽(jia)(jia)利(li)略(lve)的(de)(de)(de)年代之間(jian)(jian)，以及伽(jia)(jia)利(li)略(lve)不同的(de)(de)(de)軌道期間(jian)(jian)，在表(biao)面(mian)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。

伽利(li)略號的(de)(de)(de)任務(wu)在(zai)1997和2000年(nian)(nian)(nian)兩(liang)度的(de)(de)(de)延展(zhan)，在(zai)這些(xie)延長任務(wu)的(de)(de)(de)期(qi)間，航(hang)天(tian)器(qi)在(zai)1999年(nian)(nian)(nian)末至2000年(nian)(nian)(nian)初，三(san)度飛越艾奧(ao)；在(zai)2001年(nian)(nian)(nian)末至2002年(nian)(nian)(nian)初又再三(san)度飛越。在(zai)這些(xie)遭遇時間的(de)(de)(de)觀(guan)(guan)(guan)察透露了(le)艾奧(ao)的(de)(de)(de)火山(shan)(shan)(shan)和山(shan)(shan)(shan)的(de)(de)(de)地質過程，排(pai)除了(le)磁場的(de)(de)(de)出現，并且證實(shi)了(le)火山(shan)(shan)(shan)運動的(de)(de)(de)程度 [17] 。在(zai)2000年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)12月(yue)，卡西尼航(hang)天(tian)器(qi)在(zai)前往土(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)路程上與木星(xing)(xing)系統有過短暫的(de)(de)(de)邂逅，與伽利(li)略號聯合(he)一起觀(guan)(guan)(guan)測。這次的(de)(de)(de)觀(guan)(guan)(guan)測在(zai)特瓦史(shi)塔(ta)火山(shan)(shan)(shan)口發現了(le)一個新的(de)(de)(de)流束和證實(shi)觀(guan)(guan)(guan)察到了(le)艾奧(ao)的(de)(de)(de)極光。

后續觀測

在伽利略號之后的2003年(nian)9月(yue)，火熱的困境出現在木星的大氣層，地基的望遠鏡觀測(ce)(ce)到艾奧(ao)有新的火山(shan)活動(dong)。特別是，來自夏威夷凱克(ke)望遠鏡的自適(shi)應光學所獲取的影像，和哈勃空間望遠鏡允許天(tian)文學家監測(ce)(ce)艾奧(ao)的火山(shan)活動(dong)。這些影像使得科(ke)學家不需要(yao)用到航天(tian)器就能監測(ce)(ce)艾奧(ao)的火山(shan)活動(dong)。

前往(wang)冥王星和柯伊伯帶的(de)航(hang)天器新(xin)視(shi)野(ye)號在2007年(nian)2月28日在路途(tu)中接(jie)近(jin)(jin)木(mu)星和艾奧(ao)。在接(jie)近(jin)(jin)木(mu)衛一(yi)期(qi)間，它(ta)獲得許多艾奧(ao)的(de)遠(yuan)距離觀(guan)測資料(liao)，包括特瓦史塔火(huo)山口的(de)巨大流(liu)束，證實了是自從1979年(nian)在艾奧(ao)觀(guan)測到裴蕾(lei)火(huo)山的(de)第一(yi)個流(liu)束以來最大的(de)。新(xin)視(shi)野(ye)號也捕捉到Girru Patera在接(jie)近(jin)(jin)與進入早(zao)期(qi)噴(pen)發前的(de)影樣，還有(you)一(yi)些在伽(jia)利略號就已(yi)經觀(guan)察到噴(pen)發的(de)火(huo)山。

目前有兩個(ge)探測(ce)(ce)木(mu)星系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃即將(jiang)(jiang)執(zhi)行(xing)。朱諾號航(hang)天(tian)器在(zai)2011年(nian)(nian)發射，影像的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力雖然受到(dao)限制，但(dan)(dan)它可以(yi)(yi)使用近(jin)紅外線分光儀（JIRAM）提(ti)供(gong)艾奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山活動。歐羅(luo)巴木(mu)星系(xi)統任務（EJSM）是NASA和ESA合(he)作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃，它已在(zai)2009年(nian)(nian)2月獲得核準，但(dan)(dan)發射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預定日期在(zai)2020年(nian)(nian)，將(jiang)(jiang)使用二艘航(hang)天(tian)器研(yan)究艾奧(ao)(ao)：NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)星歐羅(luo)巴軌道者和ESA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)星蓋尼米得軌道者。因為這兩艘航(hang)天(tian)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要任務是研(yan)究木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰衛(wei)星，所(suo)以(yi)(yi)對艾奧(ao)(ao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)幾(ji)乎都是在(zai)比較遠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離上，木(mu)星歐羅(luo)巴軌道者在(zai)進入環(huan)繞歐羅(luo)巴的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌道之(zhi)前，在(zai)2025年(nian)(nian)和2026年(nian)(nian)之(zhi)間將(jiang)(jiang)四度(du)接近(jin)與飛掠過艾奧(ao)(ao)，但(dan)(dan)是ESA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢獻仍將(jiang)(jiang)面對ESA其他項(xiang)目在(zai)經(jing)費上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)競爭。除了NASA已經(jing)批準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這兩個(ge)計劃之(zhi)外，還有幾(ji)個(ge)與艾奧(ao)(ao)相關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃被提(ti)出(chu)。一個(ge)稱為艾奧(ao)(ao)火山觀(guan)測(ce)(ce)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃將(jiang)(jiang)在(zai)2015年(nian)(nian)發射，它設定為發現(xian)級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任務，并將(jiang)(jiang)多次飛越艾奧(ao)(ao)，但(dan)(dan)這個(ge)計劃仍在(zai)概念研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)階段。

研究發現

木星衛星數目

木(mu)星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)數目現已(yi)高達(da)63顆(ke)，其中最大的(de)四(si)顆(ke)：木(mu)衛(wei)(wei)一、木(mu)衛(wei)(wei)二、木(mu)衛(wei)(wei)三和木(mu)衛(wei)(wei)四(si)最為著名，早在1610年，伽利(li)略便已(yi)通過他(ta)的(de)望遠鏡觀(guan)測到這四(si)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)，并以(yi)之證明(ming)并非所有的(de)天(tian)體都繞地球(qiu)運行，成為“日心說(shuo)（地動說(shuo)）”的(de)最佳(jia)證據之一，因(yin)此天(tian)文上(shang)以(yi)“伽利(li)略衛(wei)(wei)星(xing)”稱呼這四(si)顆(ke)木(mu)星(xing)的(de)大衛(wei)(wei)星(xing)。

旅行者號宇(yu)宙飛船(chuan)約在20幾年前掠過木(mu)(mu)(mu)星附近時(shi)，觀測(ce)到木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)有(you)非常活躍的(de)(de)(de)(de)火山(shan)活動，地(di)面(mian)科學家持續監測(ce)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)，結果發(fa)現它是太(tai)陽系中(zhong)(zhong)火山(shan)活動最頻繁的(de)(de)(de)(de)天(tian)體。而前幾年才剛功成身(shen)退的(de)(de)(de)(de)“伽利略”號宇(yu)宙飛船(chuan)則發(fa)現木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)火山(shan)熱點溫度高達攝氏(shi)1610度左(zuo)右，相較之下，地(di)球上的(de)(de)(de)(de)火山(shan)（如夏威夷的(de)(de)(de)(de)幾勞亞火山(shan)等）只有(you)攝氏(shi)1000度左(zuo)右，頓(dun)時(shi)使木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)成為(wei)太(tai)陽系中(zhong)(zhong)表面(mian)溫度僅(jin)次于(yu)太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)天(tian)體（太(tai)陽表面(mian)溫度約5700度左(zuo)右）。已知木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)表面(mian)有(you)超過100座的(de)(de)(de)(de)火山(shan)，并證實木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)火山(shan)活動頻率(lv)高達地(di)球的(de)(de)(de)(de)30倍以上。天(tian)文學家認(ren)為(wei)：木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)火山(shan)之所以如此活躍，原因(yin)在于(yu)它是四顆(ke)中(zhong)(zhong)最接近木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)(de)一(yi)個，受到木(mu)(mu)(mu)星強大的(de)(de)(de)(de)潮汐(xi)力和(he)磁場影響非常嚴重。

美國華盛頓大學行星(xing)科(ke)學家(jia)利(li)用計算機(ji)仿真(zhen)木(mu)(mu)衛一(yi)表(biao)面火山爆(bao)發的(de)(de)(de)(de)情形，結果顯(xian)示木(mu)(mu)衛一(yi)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)熔(rong)巖(yan)溫度之高(gao)，使其中(zhong)(zhong)所含有的(de)(de)(de)(de)鈉、鉀(jia)、硅(gui)、鐵(tie)等(deng)都被蒸發成(cheng)氣(qi)(qi)體(ti)，有部(bu)分(fen)(fen)變成(cheng)單原子(zi)氣(qi)(qi)體(ti)，有部(bu)分(fen)(fen)則(ze)維持分(fen)(fen)子(zi)狀態，如(ru)一(yi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)、二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)、一(yi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵(tie)等(deng)，成(cheng)為木(mu)(mu)衛一(yi)大氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)份(fen)。科(ke)學家(jia)們(men)曾在2000年時提出(chu)預測：這些被蒸發的(de)(de)(de)(de)巖(yan)石成(cheng)分(fen)(fen)，與火山氣(qi)(qi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫或氯(lv)(lv)等(deng)交互作用之后(hou)，可能產生一(yi)些罕見的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)，如(ru)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉、氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)、二氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂、二氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵(tie)等(deng)。

天文(wen)學家在(zai)(zai)(zai)2003年(nian)時真(zhen)的(de)在(zai)(zai)(zai)木衛一(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)面(mian)發現(xian)(xian)(xian)氯化(hua)鈉氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)成分(fen)，但因觀(guan)測結(jie)果靈敏度不足，無法(fa)偵測出氯化(hua)鉀氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)存在(zai)(zai)(zai)。如今，科學家們(men)利用伽(jia)利略衛星的(de)觀(guan)測資料，配合他(ta)(ta)們(men)的(de)地面(mian)望遠鏡觀(guan)測結(jie)果，分(fen)析(xi)后發現(xian)(xian)(xian)：木衛一(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)面(mian)熾熱熔巖中(zhong)(zhong)鈉和鉀，正在(zai)(zai)(zai)蒸(zheng)發成氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)進入大氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)。此外他(ta)(ta)們(men)還發現(xian)(xian)(xian)一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)硅(gui)(gui)則(ze)是(shi)熔巖中(zhong)(zhong)硅(gui)(gui)類氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)主要(yao)(yao)成分(fen)；由于天文(wen)學家在(zai)(zai)(zai)太(tai)空中(zhong)(zhong)已觀(guan)測到(dao)一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)硅(gui)(gui)的(de)存在(zai)(zai)(zai)，尤其是(shi)表(biao)(biao)面(mian)溫度較冷的(de)恒星大氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)，因此使(shi)得木衛一(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)面(mian)一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)硅(gui)(gui)的(de)發現(xian)(xian)(xian)顯得格外引人注(zhu)目(mu)，他(ta)(ta)們(men)還希望能在(zai)(zai)(zai)火山噴出的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)直接偵測到(dao)一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)硅(gui)(gui)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)。相關研究(jiu)成果發表(biao)(biao)在(zai)(zai)(zai)2004年(nian)5月份的(de)《伊卡魯斯》雜志中(zhong)(zhong)（行星科學的(de)主要(yao)(yao)刊(kan)物）。

是太陽系最(zui)熾(chi)熱(re)的(de)衛星

2004年(nian)，天文學家們(men)研究發(fa)現(xian)，太(tai)陽系內（除太(tai)陽外）最(zui)熾熱的星(xing)體并不是人(ren)們(men)一貫認為的距離太(tai)陽最(zui)近的行星(xing)水(shui)星(xing)和金星(xing)，而是木(mu)(mu)星(xing)的衛星(xing)木(mu)(mu)衛一（木(mu)(mu)星(xing)最(zui)明亮的四顆衛星(xing)之一，400年(nian)前(qian)由伽利略最(zui)先發(fa)現(xian)）。

當然，使得木衛(wei)一有如此之高的溫(wen)度并不是太陽輻射的功勞，而(er)是它內部(bu)劇烈火(huo)(huo)山活動(dong)的結果(guo)。在太陽系內部(bu)，再沒有任何其它行星(xing)或衛(wei)星(xing)能與木衛(wei)一在火(huo)(huo)山數量(liang)上(shang)相媲美(mei)。

天文學家們首次發現木(mu)衛(wei)一上強(qiang)烈的火山活(huo)動是(shi)在20多年(nian)前，當時美國的“旅行者”號(hao)星(xing)(xing)(xing)際(ji)探測器曾(ceng)給(gei)木(mu)衛(wei)一拍攝了(le)一系(xi)列照片。此(ci)后，在木(mu)星(xing)(xing)(xing)附近(jin)工作了(le)約8年(nian)的“伽利(li)略”號(hao)探測器還為這顆熾熱的衛(wei)星(xing)(xing)(xing)進行了(le)近(jin)距離拍照。正是(shi)以這些(xie)照片為依(yi)據科學家們確定(ding)了(le)木(mu)衛(wei)一上有(you)著非常劇烈的火山活(huo)動，其(qi)表面溫度(du)(du)可達1610攝氏(shi)度(du)(du)。

來(lai)自圣路(lu)易斯(si)華盛頓(dun)大學的(de)(de)(de)研究人員(yuan)對(dui)木衛一上(shang)的(de)(de)(de)火(huo)山噴發進行的(de)(de)(de)計算機(ji)模擬實驗顯示，木衛一火(huo)山爆發噴射出的(de)(de)(de)熔(rong)巖能夠將其(qi)表面(mian)的(de)(de)(de)鈉、鉀、硅、鐵等物(wu)質及(ji)其(qi)化(hua)合物(wu)熔(rong)化(hua)并蒸發到大氣(qi)(qi)(qi)中。這些(xie)物(wu)質的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)物(wu)與火(huo)山巖氣(qi)(qi)(qi)體（含亞硫化(hua)物(wu)及(ji)氯(lv)化(hua)物(wu)）發生反應便(bian)形(xing)成了木衛一大氣(qi)(qi)(qi)特有的(de)(de)(de)組成成份(fen)：鈉和(he)鉀的(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)物(wu)以及(ji)鎂和(he)鐵的(de)(de)(de)二氯(lv)化(hua)物(wu)。

氣態氯(lv)化(hua)鈉在木衛(wei)一上(shang)已經找到，就(jiu)條件來看，要(yao)找到氣態氯(lv)化(hua)鉀(jia)我們(men)的探測器的靈敏度還需要(yao)加以(yi)改進。

盡管(guan)科學家們(men)已(yi)經獲(huo)取了(le)有(you)關木衛(wei)一(yi)的(de)(de)(de)許多資料，但憑這(zhe)些資料還遠遠不能(neng)讓科學家們(men)揭開木衛(wei)一(yi)神秘的(de)(de)(de)面紗：這(zhe)顆大小僅與月球相當(dang)的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)如何保持如此之高(gao)的(de)(de)(de)巖(yan)漿(jiang)溫(wen)度(du)？如此高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)巖(yan)漿(jiang)卻為何熔化不了(le)其周圍的(de)(de)(de)巖(yan)石？它的(de)(de)(de)巖(yan)石圈（包括(kuo)地殼(ke)和地幔(man)上部）到底(di)有(you)多厚多堅固？如果它上面有(you)山(shan)，其高(gao)度(du)會不會賽(sai)過(guo)珠穆朗瑪峰？當(dang)然，要解開這(zhe)一(yi)系列的(de)(de)(de)疑惑(huo)尚需要天文學家們(men)持續不斷的(de)(de)(de)努力。 [22]

火山爆發頻繁

科學(xue)家(jia)研究發(fa)現太陽系最活(huo)躍的(de)火山即將(jiang)爆發(fa)，而火山爆發(fa)活(huo)動頻繁的(de)木衛在未來的(de)某一天(tian)將(jiang)可能(neng)休眠。

此前，離(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)距離(li)最近一(yi)顆大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)已(yi)多(duo)(duo)次出(chu)現火(huo)山(shan)爆發活(huo)動，其(qi)表層被火(huo)山(shan)灰(hui)覆(fu)蓋，其(qi)表面(mian)(mian)還(huan)有數(shu)十個活(huo)火(huo)山(shan)。而木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的大(da)小和月亮差(cha)不(bu)(bu)多(duo)(duo)。科學家(jia)介紹稱，木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)表面(mian)(mian)火(huo)山(shan)運功頻繁的原因是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)與(yu)其(qi)另外(wai)三(san)個衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)引力的共(gong)同影響。因為木(mu)(mu)星(xing)(xing)與(yu)其(qi)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)的引力引發了木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)表面(mian)(mian)不(bu)(bu)同地(di)區(qu)的引力變(bian)化，造成(cheng)不(bu)(bu)同地(di)區(qu)的拉伸(shen)和地(di)殼(ke)變(bian)化。

這種引(yin)力的(de)拉伸(shen)，造成(cheng)木衛一表(biao)面(mian)每隔(ge)10米就會發生(sheng)向上和(he)向下的(de)運(yun)動(dong)(dong)，因(yin)此引(yin)發了(le)地殼的(de)劇烈(lie)活動(dong)(dong)。法國(guo)巴黎天文臺經過(guo)長(chang)時(shi)間的(de)觀測和(he)研(yan)究，已(yi)經證實了(le)這種火山頻(pin)繁活動(dong)(dong)的(de)原因(yin)。

科學家稱，最讓人震驚的是，如果這種運(yun)動過于激烈，將(jiang)會使(shi)附近的(de)(de)(de)衛(wei)星進入一(yi)(yi)個圓形(xing)軌道，而不是此前(qian)的(de)(de)(de)橢圓形(xing)軌道，那么(me)太陽系的(de)(de)(de)規律將(jiang)會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)重大變(bian)化。實際(ji)上，科學家結合1891年就開始對木(mu)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)觀測數(shu)據，已經發(fa)(fa)現了這種細微的(de)(de)(de)變(bian)化。加州大學的(de)(de)(de)舒伯特(te)教授(shou)認(ren)為，一(yi)(yi)旦木(mu)衛(wei)一(yi)(yi)處于休眠狀態，那么(me)木(mu)星的(de)(de)(de)軌道也會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化，從而使(shi)得衛(wei)星的(de)(de)(de)軌道發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化。科學家們把相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)研究數(shu)據發(fa)(fa)表在了《自然》雜(za)志上。

2014年3月科學家發現木衛(wei)一噴(pen)(pen)出近300公(gong)里高噴(pen)(pen)流。

2014年(nian)(nian)8月(yue)7日，美國宇航局網站(zhan)報道，在(zai)2013年(nian)(nian)8月(yue)份的(de)兩個星期時間內，木星4顆伽利略衛星之一的(de)木衛一上連續發生了三次大規模(mo)的(de)火山噴發事件。

2016年5月16日(ri)《自(zi)然地球科學》網絡版上(shang)，來自(zi)美國地質勘探局(ju)天文科學中(zhong)心的(de)科學家McKinnon和(he)Michael T. Bland發(fa)表(biao)(biao)了一(yi)篇關(guan)于計算機(ji)模(mo)型的(de)文章，該計算機(ji)模(mo)型能夠構建數字化的(de)模(mo)擬(ni)高(gao)山(shan)。McKinnon稱行星研究學者們認為，木衛(wei)一(yi)上(shang)的(de)高(gao)山(shan)也許是由于它持續的(de)火山(shan)噴發(fa)造成巖漿遍(bian)布整個(ge)星球而形成的(de)，噴涌(yong)到木衛(wei)一(yi)表(biao)(biao)面的(de)巖漿有(you)向下流動的(de)趨勢。由于木衛(wei)一(yi)是一(yi)個(ge)球體，在它向下流動的(de)過程(cheng)中(zhong)，受到壓(ya)力的(de)作(zuo)用從(cong)而增加縱向深度(du)。

McKinnon表(biao)示，這也許能解(jie)釋(shi)為什么在高(gao)山(shan)旁常(chang)有最(zui)近噴發的(de)(de)(de)巖(yan)漿。地(di)殼(ke)深處(chu)的(de)(de)(de)壓(ya)力強度(du)非常(chang)大，當裂(lie)縫延伸至地(di)表(biao)，壓(ya)力得(de)到釋(shi)放，整個(ge)斷層的(de)(de)(de)壓(ya)力環境也隨之改變，為巖(yan)漿噴發提供了通道。它還(huan)能解(jie)釋(shi)木衛一上(shang)的(de)(de)(de)一個(ge)不(bu)起眼的(de)(de)(de)特征(zheng)：高(gao)山(shan)與(yu)火(huo)山(shan)的(de)(de)(de)反關聯性(xing)。不(bu)僅是因為逐(zhu)漸變重的(de)(de)(de)巖(yan)漿使得(de)地(di)殼(ke)深處(chu)壓(ya)力增強，也因為溫(wen)度(du)在逐(zhu)漸升高(gao)。高(gao)溫(wen)使巖(yan)石逐(zhu)漸膨脹，但由于空間不(bu)足，又再次(ci)處(chu)于壓(ya)縮環境之中。只要火(huo)山(shan)持續噴發，會帶走熱(re)量，使得(de)熱(re)應力變低，減少形成高(gao)山(shan)的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。但一旦(dan)噴發結束，地(di)殼(ke)又重新變熱(re)，熱(re)應力增強，形成高(gao)山(shan)的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)又增加(jia)了。

探索計劃

美國國家航(hang)空航(hang)天局（NASA）計劃2026年向(xiang)木衛(wei)(wei)一(yi)發射(she)“伊娥火山觀測器”（IVO），2031年到達木衛(wei)(wei)一(yi)。它(ta)將收(shou)集更(geng)多(duo)數據，以(yi)便科學家更(geng)好地了解木衛(wei)(wei)一(yi)的潮汐(xi)加熱(re)和火山活動。

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