Mặt trăng rắn chắc của Sao Mộc là hành tinh núi lửa hoạt động tích cực nhất trong hệ mặt trời, với hàng trăm ngọn, một số ngọn núi vẫn đang phun trào rất nhiều cột nham thạch cao hàng trăm km. Hoạt động đáng chú ý của Io này là kết quả của một chiến đấu gay go giữa lực hút rất mạnh của Sao Mộc và những lực đẩy tuy nhỏ hơn nhưng đúng thời điểm từ hai mặt trăng hàng xóm có quỹ đạo quay xa hơn Sao Mộc - Europa và Ganymede.
Theo thần thoại, Io là một người phụ nữ đã chết biến thành một con bò trong một cuộc cãi vã giữa thần Zeus của Hy Lạp - Thần Jupiter trong thần thoại La Mã - và vợ, Hera - Juno trong thần thoại La Mã.
Kích thước và khoảng cách
Nhỏ hơn mặt trăng của Trái Đất một chút, Io là mặt trăng to thứ 3 trong số các mặt trăng to nhất của Sao Mộc và là mặt trăng xa thứ sáu so với hành tinh này.
Quỹ đạo và vòng quay
Dù Io luôn hướng cùng một mặt về phía Sao Mộc theo quỹ đạo quay của nó quanh hành tinh này nhưng các mặt trăng lớn Europa và Ganymede làm xáo trộn quỹ đạo của Io thành một hình trái xoan không đều. Do vậy, với khoảng cách có nhiều thay đổi so với Sao Mộc, Io dễ bị chịu những tác động thủy triều khủng khiếp.
Những tác động mạnh mẽ này khiến cho bề mặt của Io phồng lên và xẹp xuống cao không dưới 100 m. So sánh những đợt thủy triều trên bề mặt rắn chắc của Io với những đợt thủy triều trên Trái Đất. Trên Trái Đất, nơi thủy triều đạt đỉnh, sự khác nhau giữa các đợt thủy nhiều thấp và cao chỉ 18 m và đó là với nước, chứ không phải đất rắn.
Quỹ đạo của Io giữ nó ở khoảng cách ít nhiều dễ chịu hơn với Sao Mộc, 422.000 km, cắt ngang qua những đường chịu lực từ trường mạnh khủng khiếp của Sao Mộc, do vậy biến Io thành một máy phát điện. Io có thể tự sản sinh ra điện 400.000 volt và tạo ra một dòng điện 3 tỷ ampere. Dòng điện này va chạm với đường điện trở nhỏ nhất dọc theo các đường từ trường của Sao Mộc tới bề mặt của hành tinh này, tạo ra sét trên tầng khí quyển thượng lưu của Sao Mộc.
Bề mặt
Những tác động của thủy triều đã sản sinh ra lượng nhiệt cực lớn bên trong Io, giữ cho phần lớn lớp vỏ dưới bề mặt dưới dạng chất lỏng đang cố gắng tìm lối thoát sẵn có ra khỏi bề mặt làm giảm áp bớt suất. . Do đó, bề mặt của Io liên tục được tự làm mới, chứa đầy bất kỳ hố va chạm thiên thạch nào với các hồ dung nham nóng chảy và những đồng bằng đá lỏng nhẵn mịn mới trải rộng. Thành phần của vật chất này vẫn chưa được xác định rõ nhưng các giả thuyết cho rằng nó đa phần là lưu huỳnh nóng chảy và các hợp chất của nó (điều này giải thích cho việc mang nhiều màu khác nhau) hoặc đá silic (chất này thích hợp hơn để giải thích cho nhiệt độ bên ngoài, có lẽ quá nóng để có thể là lưu huỳnh). Lưu huỳnh dioxide là thành phần cấu tạo chính của một lớp khí quyển mỏng trên Io. Nó không có nước để có thể đề cập đến, không giống với mặt trăng khác, những mặt trăng Galileo lạnh hơn. Dữ liệu từ tàu vũ trụ Galileo chỉ cho thấy rằng một lõi sắt có lẽ hình thành nên tâm của Io, do đó mang lại cho Io từ trường riêng.
Khả năng có sự sống
Tác động không ngớt của núi lửa và bức xạ mạnh mẽ khiến cho Io chắc chắn không phải điểm hẹn cho sự sống.
Từ quyển
Khi Sao Mộc quay, nó tạo ra từ trường xung quanh nó, quét qua Io và cứ mỗi một lấy đi khoảng 1000 kg vật chất của Io. Vật chất này bị ion hóa bởi từ trường và hình thành nên một đám mây hình chiếc bánh rán có bức xạ mạnh được gọi là đế hoa plasma. Một vài trong số các ion này bị kéo vào trong khí quyển của Sao Mộc theo đường chịu được từ trường và tạo thành tầng thượng lưu của hành tinh này. Chính những ion thoát khỏi đế hoa này thổi phồng từ quyển của Sao Mộc lên gấp hơn 2 lần so với ta nghĩ.
Phát hiện
Io được phát hiện ngày 8 tháng 1 năm 1610 bởi Galileo Galilei. Phát hiện này, cùng với 3 mặt trăng Sao Mộc khác, là lần đầu tiên một mặt trăng được phát hiện quay quanh một hành tinh khác ngoài Trái Đất. Phát hiện về bốn hành tinh Galileo cuối cùng giúp ta hiểu rằng các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta đều quay quanh Mặt Trời, thay vì hệ mặt trời của chúng ta xoay quanh Trái Đất. Có vẻ như Galileo đã quan sát thấy Io vào ngày 7 tháng 1 năm 160 nhưng chưa thể phân biệt được Io với Europa cho đến tận đêm hôm sau.
Ban đầu Galileo gọi các mặt trăng của Sao Mộc là các hành tinh Medici, theo tên dòng họ Medici hùng mạnh ở Italia và đặt cho mỗi mặt trăng một cái tên là I, II, III và IV. Cái tên mà Galileo đặt cho hệ thống này được sử dụng suốt vài thế kỷ.
Phải đến giữa thập kỷ 90 cái tên những mặt trăng Galileo, Io, Europa, Ganymede và Callisto mới chính thức chấp nhận và chỉ sau khi rõ ràng rằng việc đặt tên các mặt trăng theo số sẽ rất gây lẫn lộn thì có thêm những mặt trăng mới đang được phát hiện.
Theo thần thoại, Io là một phụ nữ chết biến thành một con bò trong một cuộc cãi vã hôn nhân giữa thần Zeus trong thần thoại Hy Lạp - thần Jupiter trong thần thoại La Mã - và vợ ông, Juno. Nhiệm vụ thăm dò vũ trụ mang tên Juno của NASA để tưởng nhớ đến Juno, người có thể vén mây đen và vạch trần những việc làm sai trái của chồng mình. Tàu vũ trụ này cũng vén những đám mây để tiết lộ những bí mật của Sao Mộc.
