ویژگی های Io. گرم شدن اعماق یو، نیروهای جزر و مدی مشتری. تور آیو. آیو یک ماهواره منحصر به فرد مشتری است که در آن آتشفشان ها فوران می کنند با مشاهده ماهواره Io

فوران های آتشفشانی واقعی در ماهواره مشتری Io رخ می دهد - این تنها جرم آسمانی در منظومه شمسی است، علاوه بر زمین، که در آن چنین پدیده هایی رخ می دهد. در جریان تحقیقات اخیر، دانشمندان دریافته اند که فوران های آتشفشانی در آیو نه تنها یک پدیده مکرر، بلکه حتی یک پدیده ثابت است.

ما انتظار داریم هر یک تا دو سال یک فوران بزرگ رخ دهد و نور آنها کمتر است. و در اینجا ما سه فوران بسیار قدرتمند داشتیم [آگوست گذشته - نویسنده]، که نشان می دهد اگر بیشتر رصد کنیم، فوران های بیشتری را در آیو خواهیم دید. مقالات علمی در مورد فوران های آتشفشانی در Io.

سه فوران قدرتمند در Io که در عرض دو هفته رخ داد. عکس: کاترین دکلیر/ یو سی برکلی/ رصدخانه جمینی

فوران در آیو. عکس: NSF/NASA/JPL-Caltech//UC Berkeley/Gemini Observatory/W. رصدخانه M. Keck

نکته جالب در مورد این پدیده ها این است که بر خلاف زمین، ماهواره Io مشتری دارای میدان گرانشی ضعیفی است، بنابراین گدازه داغ از سطح جرم آسمانی تا ارتفاع قابل توجهی بالا می رود. به همین دلیل، مواد فوران شده در مدت زمان کوتاهی در صدها کیلومتر مربع پاشیده می شوند.

فوران های آتشفشانی ثبت شده در طیف مادون قرمز. عکس: NASA/JPL/IRTF

بنابراین، یکی از این فوران ها در سال گذشته رخ داد، زمانی که یک جریان گدازه ای به ارتفاع 10 متر تشکیل شد که 130 کیلومتر مربع از سطح آیو را پوشانده بود. فوران دیگری منطقه ای به اندازه باور نکردنی - 310 کیلومتر مربع را پوشانده است.

وجود آتشفشان های فعال در سطح آیو به لطف تحقیقات ناسا در سال 1979 شناخته شد. از آن زمان تا سال 2006، 13 فوران قابل توجه مشاهده شد - تا حدی به این دلیل که تعداد ستاره شناسانی که سطح ماهواره را زیر نظر داشتند کم بود و بسیاری از پدیده های مهم به سادگی نادیده گرفته شدند.

فوران های آتشفشانی در آیو با مشتری در پس زمینه. عکس: NASA/JPL/IRTF

در حال حاضر دو دوجین آتشفشان فعال روی نقشه آیو مشخص شده اند. محققان بر این باورند که با مطالعه آنها، آنچه را که میلیون ها سال پیش روی سطح زمین در زمان شکل گیری آن رخ داده است، بهتر درک خواهند کرد.

آیو یکی از قمرهای مشتری است. قطر آن 3642 کیلومتر است. نام ماهواره از نام آیو (کاهن هرا - اساطیر یونان باستان) گرفته شده است.

آسمان اسرارآمیز از زمانی که انسان شروع به درک خود به عنوان موجودی متفکر کرد، نگاه او را به خود جلب کرد. به دلایل مختلف: در ابتدا احتمالاً تعجب و شگفتی وجود داشت. آسمان به عنوان چیزی غیرقابل درک، هیجان انگیز، سپس ترسناک، گاهی اوقات بدبختی تلقی می شد. سپس امید آوردن. و سپس نگاهشان به قصد علم و مطالعه به فلک الافلاک معطوف شد.
در دانش خود، بشریت اگر با معیارهای کیهان سنجیده شود، پیشرفت بسیار کمی داشته است. ما منظومه شمسی خود را نسبتاً خوب کاوش کرده ایم. اما هنوز رازهای زیادی وجود دارد که باید حل شود.
گفتگوی امروز در مورد ماهواره های سیارات منظومه ما خواهد بود. جالب ترین و مرموزترین قمرهای سیاره مشتری و همچنین خود سیاره. در حال حاضر 79 قمر شناخته شده مشتری وجود دارد و تنها چهار مورد از آنها توسط گالیله معروف گالیله کشف شده است. همه آنها در نوع خود متفاوت و جالب هستند.

اما اسرارآمیزترین آنها آیو است - اولین بار در سال 1610 کشف شد و مشتری اول نام گرفت. صرف این واقعیت که این سیاره فعال است و هنوز فعالیت آتشفشانی دارد، ستاره شناسان سیاره زمین را به خود جذب می کند. و علاوه بر این، این فعالیت بسیار شدید است. نه آتشفشان فعال در سطح آن موادی را به اتمسفر 200 کیلومتر یا بیشتر منتشر می کنند - چنین قدرتی می تواند حسادت کند. در منظومه شمسی ما، تنها دو سیاره فعالیت آتشفشانی دارند - زمین و قمر مشتری آیو.

چرا ماهواره جالب است؟

برای رفتن به بخش تعاملی روی عکس کلیک کنید

اما آیو نه تنها به خاطر آتشفشان هایش معروف است. جریان های قدرتمند درون ماهواره به دلیل میدان مغناطیسی بزرگ و جزر و مدهای قوی که تحت تأثیر مشتری شکل گرفته اند، به وجود می آیند.
ظاهر سیاره بسیار زیبا است، ترکیب قرمز، زرد، قهوه ای یک تصویر زنده موزاییکی می دهد. درست مانند ماه، آیو همیشه با مشتری رو به رو است. شعاع متوسط ​​این سیاره 1821.3 کیلومتر است.

رصد ماهواره Io

گالیله گالیله Io را در 7 ژانویه 1610 مشاهده کرد. این ماهواره با استفاده از اولین تلسکوپ شکستی جهان کشف شد. اولین نظر ستاره شناس اشتباه بود و ماهواره را به عنوان یک عنصر با اروپا نشان داد. در روز دوم، دانشمند ماهواره ها را به طور جداگانه مورد بررسی قرار داد. بنابراین تاریخ 8 ژانویه 1610 را تاریخ کشف آیو می دانند.

تحقیقات اساسی در مورد Io

این سیاره به طور فعال در حال مطالعه است: اولین داده ها در مورد آن در سال 1973 از فضاپیمای پایونیر به دست آمد. پایونیر 10 و پایونیر 11 در 3 دسامبر 1973 و 2 دسامبر 1974 در نزدیکی ماهواره پرواز کردند. جرم مشخص شد و ویژگی های چگالی به دست آمد که از همه ماهواره های کشف شده توسط دانشمندان گالیله فراتر رفت. تشعشع پس زمینه و جو خفیف شناسایی شد. بعداً مطالعه Io توسط "" و "" ادامه خواهد یافت که در سال 1979 از کنار ماهواره عبور خواهند کرد. به لطف تجهیزات مدرن تر با ویژگی های بهبود یافته، تصاویر ماهواره ای بهبود یافته به دست آمد. تصاویر وویجر 1 وجود فعالیت های آتشفشانی را در سطح ماهواره نشان می دهد. وویجر 2 این ماهواره را در 9 جولای 1979 بررسی کرد. تغییرات در فعالیت آتشفشانی در طول مطالعه ماهواره توسط Voyager 1 مورد مطالعه قرار گرفت.

فضاپیمای گالیله در 7 دسامبر 1995 در کنار آیو پرواز کرد. او عکس های زیادی از سطح آیو گرفت و همچنین هسته آهنی آن را کشف کرد. ماموریت گالیله در 23 سپتامبر 2003 به پایان رسید، دستگاه در آتش سوخت. فضاپیمای گالیله عکس هایی از نماهای شگفت انگیز ماهواره را که در نزدیکترین فاصله ممکن (261 کیلومتر) از سطح گرفته شده بود، به زمین مخابره کرد.

سطح ماه آیو

رنگ های قابل توجه در دهانه آتشفشانی Patera در قمر مشتری Io که توسط فضاپیمای گالیله ناسا عکسبرداری شده است.

آیو دارای آتشفشان های زیادی است (حدود 400). از نظر زمین شناسی فعال ترین جسم منظومه شمسی است. در فرآیند فشرده سازی پوسته آیو، حدود صد کوه تشکیل شد. قله برخی از آنها، به عنوان مثال، بوساولای جنوبی، دو برابر بلندتر از قله اورست است. دشت های وسیعی در سطح ماهواره وجود دارد. سطح آن خواص بی نظیری دارد. این شامل بسیاری از سایه های رنگ است: سفید، قرمز، سیاه، سبز. این ویژگی به دلیل جریان های منظم گدازه است که می تواند تا 500 کیلومتر گسترش یابد. دانشمندان پیشنهاد می کنند که سطح گرم سیاره و احتمال وجود آب، منشاء ماده زنده و سکونت بیشتر آن را در ماهواره ممکن می کند.

جو ماه آیو

جو ماهواره نازک است و چگالی کمی دارد، در واقع بهتر است در مورد اگزوسفر صحبت کنیم که پر از گازهای آتشفشانی است. حاوی دی اکسید گوگرد و گازهای دیگر. انتشارات آتشفشانی از ماهواره حاوی آب یا بخار آب نیست. بنابراین، آیو تفاوت قابل توجهی با دیگر ماهواره های مشتری دارد.

کشف مهم فضاپیمای گالیله، کشف یونوسفر در ارتفاع قابل توجهی از ماهواره بود. فعالیت های آتشفشانی جو و یونوسفر ماهواره را تغییر می دهد.

مدار و چرخش ماهواره

Io یک ماهواره همزمان است. مدار آن در 421700 کیلومتری مرکز مشتری قرار دارد. آیو در 42.5 ساعت یک چرخش کامل به دور سیاره را انجام می دهد.

فرآیندهای آتشفشانی در ماه آیو

فرآیندهای فوران در ماهواره نه در نتیجه فروپاشی عناصر رادیواکتیو، بلکه در نتیجه تعامل جزر و مد با مشتری رخ می دهد. انرژی جزر و مدی فضای داخلی ماهواره را گرم می کند و به همین دلیل انرژی عظیمی از 60 تا 80 تریلیون وات آزاد می شود که توزیع آن ناهموار است. به عنوان مثال، وویجر 1 8 فوران آتشفشانی فعال را شناسایی کرد. پس از مدتی مطالعات سطحی توسط وویجر 2 انجام شد که فوران 7 مورد از آنها را نشان داد (آنها به فوران ادامه دادند).

آیو یک دنیای درخشان و شگفت انگیز است که در کل منظومه شمسی مشابهی ندارد. آتشفشان فعال در ماهواره ای به اندازه ماه ما به سادگی در مقیاس شگفت انگیز است و عکس های آینده نگرانه از سطح ماهواره که توسط بسیاری از فضاپیماها به دست آمده است باعث می شود بارها و بارها در جو این دنیای دور و مرموز فرو بروید.

اطلاعات مختصری در مورد Io

مدار = 422000 کیلومتر از مشتری
قطر = 3630 کیلومتر
وزن = 8.93*1022 کیلوگرم

آیو سومین قمر بزرگ و نزدیک مشتری است. آیو کمی بزرگتر از ماه، ماهواره زمین است. آیو اولین عاشق زئوس (مشتری) بود که او را به گاو تبدیل کرد تا از هرای حسود پنهان شود. آیو توسط گالیله و ماریوس در سال 1610 کشف شد.

برخلاف اکثر قمرهای بیرونی منظومه شمسی، آیو و اروپا از نظر ترکیب شبیه به سیارات زمینی هستند، عمدتاً در حضور سنگ های سیلیکات. داده های اخیر از ماهواره گالیله نشان می دهد که Io دارای هسته آهنی (احتمالاً مخلوطی از آهن و سولفید آهن) با شعاع حداقل 900 کیلومتر است.

سطح آیو با سطح هر جسم دیگری در منظومه شمسی تفاوت اساسی دارد. این یک کشف کاملا غیرمنتظره توسط دانشمندان با استفاده از فضاپیمای وویجر بود. آنها انتظار داشتند که مانند سایر اجسام با سطح جامد، سطحی پوشیده از دهانه ها را ببینند و سن سطح آیو را از روی آنها تخمین بزنند. اما دهانه های بسیار کمی در Io یافت شده است که به این معنی است که سطح آن بسیار جوان است.

وویجر 1 به جای دهانه ها، صدها آتشفشان را پیدا کرد. برخی از آنها فعال هستند! عکس هایی از فوران هایی با مشعل هایی به ارتفاع 300 کیلومتر توسط فضاپیمای وویجر و گالیله به زمین مخابره شد. این اولین شواهد واقعی بود که هسته های دیگر اجرام زمینی نیز داغ و فعال هستند. موادی که از آتشفشان های آیو فوران می کنند نوعی گوگرد یا دی اکسید گوگرد است. فوران های آتشفشانی به سرعت تغییر می کنند. تنها در فاصله چهار ماهه بین پروازهای وویجر 1 و وویجر 2، برخی از آتشفشان ها غیرفعال شدند، اما برخی دیگر ظاهر شدند.

تصاویر اخیر از تلسکوپ دوربین مادون قرمز ناسا در Mauna Kea در هاوایی یک فوران جدید و بسیار بزرگ را نشان می دهد. تصاویر گالیله نیز تغییرات زیادی را از زمان پرواز وویجر نشان می دهد. این مشاهدات تأیید می کند که سطح آیو واقعاً بسیار فعال است.

مناظر آیو به طرز شگفت انگیزی متنوع است: گودال هایی تا عمق چندین کیلومتری، دریاچه هایی از گوگرد مذاب (در پایین سمت راست)، کوه هایی که آتشفشان نیستند، جریان هایی از نوعی مایع چسبناک (نوعی گوگرد؟) که صدها کیلومتر امتداد دارد، و آتشفشانی دریچه ها گوگرد و مخلوط های حاوی گوگرد طیف گسترده ای از رنگ ها را که در تصاویر Io دیده می شود تولید می کنند.

تجزیه و تحلیل تصاویر گرفته شده توسط وویجر، دانشمندان را به این نظریه سوق داد که جریان های گدازه روی سطح Io عمدتاً از گوگرد مذاب با ناخالصی های مختلف تشکیل شده است. با این حال، مطالعات مستمر مادون قرمز مبتنی بر زمین نشان می‌دهد که آنها خیلی داغ هستند تا گوگرد مایع باشند. یک ایده برای این موضوع این است که گدازه روی Io سنگ سیلیکات مذاب است. مشاهدات اخیر نشان می دهد که این ماده ممکن است حاوی سدیم باشد.

برخی از گرم ترین نقاط در Io به دمای 1500 کلوین می رسند، اگرچه میانگین دما بسیار پایین تر است، حدود 130 کلوین.

احتمالا آیو انرژی خود را برای تمام این فعالیت ها از تعاملات جزر و مدی با اروپا، گانیمد و مشتری می گیرد. اگرچه آیو، مانند ماه، همیشه با یک سمت به سمت مشتری می چرخد، اما تأثیر اروپا و گانیمد همچنان باعث نوسانات جزئی می شود. این ارتعاشات سطح Io را تا 100 متر کشیده و خم می کند و گرما ایجاد می کند و باعث گرم شدن سطح می شود.

آیو از خطوط میدان مغناطیسی مشتری عبور می کند و جریان الکتریکی تولید می کند. اگرچه در مقایسه با گرمایش جزر و مدی کوچک است، این جریان می تواند بیش از 1 تریلیون وات را حمل کند. داده های اخیر گالیله نشان می دهد که آیو ممکن است مانند گانیمد میدان مغناطیسی خاص خود را داشته باشد. Io دارای اتمسفر بسیار نازکی است که از دی اکسید گوگرد و احتمالاً برخی گازهای دیگر تشکیل شده است. بر خلاف دیگر قمرهای مشتری، آیو آب بسیار کمی دارد یا اصلاً آب ندارد.

بر اساس آخرین داده های فضاپیمای گالیله، آتشفشان های Io بسیار داغ هستند و حاوی مواد ناآشنا هستند. طیف‌سنج مادون قرمز نزدیک گالیله دمای بسیار بالایی را در داخل آتشفشان‌ها شناسایی کرده است. معلوم شد که آنها بسیار بالاتر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می شد. این طیف سنج قادر به تشخیص گرمای یک آتشفشان و نشان دادن محل مواد مختلف در سطح آیو است.

در داخل آتشفشان پله، که به نام الهه آتش افسانه ای پلینزی نامگذاری شده است، دما بسیار بالاتر از دمای داخل هر آتشفشان روی زمین است - حدود 1500 درجه سانتیگراد است. ممکن است میلیاردها سال پیش آتشفشان های روی زمین به همان اندازه گرم بوده باشند. . دانشمندان اکنون این سوال را می پرسند: آیا همه آتشفشان های Io چنین گدازه داغی را فوران می کنند یا بیشتر آتشفشان ها شبیه آتشفشان های بازالتی روی زمین هستند که در دمای پایین تر - حدود 1200 درجه سانتیگراد - گدازه ساطع می کنند؟

حتی قبل از اینکه گالیله در اواخر سال 1999 و اوایل سال 2000 به نزدیکی آیو پرواز کرد، آیو دارای دو آتشفشان بزرگ با دمای بسیار بالا بود. اکنون گالیله کشف کرده است که مناطق با دمای بالا در Io بیشتر از آنچه مشاهدات دور نشان داده اند وجود دارد. این بدان معنی است که آیو می تواند آتشفشان های بسیار کوچکتری با گدازه های بسیار داغ داشته باشد.

یکی از فعال ترین آتشفشان های Io، آتشفشان پرومتئوس است. انتشار گاز و غبار آن قبلا توسط فضاپیمای وویجر و اکنون توسط گالیله ثبت شده بود. این آتشفشان توسط حلقه ای از دی اکسید گوگرد روشن احاطه شده است.

همانطور که گفته شد، طیف سنج روی گالیله می تواند مواد مختلف را با تعیین توانایی آنها در جذب یا بازتاب نور شناسایی کند. بنابراین، موادی که تاکنون ناشناخته بود کشف شد. به گفته دانشمندان، این می تواند یک ماده معدنی حاوی آهن، مانند پیریت، موجود در گدازه سیلیکات باشد. اما تحقیقات بیشتر نشان داد که به احتمال زیاد، این ماده همراه با گدازه به سطح نمی آید، بلکه توسط مشعل های آتشفشانی به بیرون پرتاب می شود. این امکان وجود دارد که شناسایی این ترکیب مرموز به آزمایشات آزمایشگاهی با استفاده از مشاهدات فضاپیما نیاز داشته باشد.

آیو دارای یک هسته فلزی جامد است که توسط یک گوشته سنگی احاطه شده است، مانند کره زمین. اما تحت تأثیر گرانش ماه، شکل زمین کمی مخدوش می شود. اما شکل آیو تحت تأثیر مشتری بسیار بیشتر تحریف شده است. در واقع، آیو به دلیل چرخش مشتری و نفوذ جزر و مدی، دائماً بیضی شکل است. گالیله گرانش قطبی آیو را هنگام پرواز در می 1999 اندازه گیری کرد. با توجه به یک میدان گرانشی شناخته شده، ساختار داخلی Io را می توان تعیین کرد. رابطه بین گرانش قطبی و استوایی نشان می دهد که Io دارای یک هسته فلزی بزرگ، عمدتا آهن است. هسته فلزی زمین یک میدان مغناطیسی تولید می کند. هنوز مشخص نیست که آیا هسته فلزی Io هسته مغناطیسی خود را تولید می کند یا خیر.

قمر آیو یکی از قمرهای بزرگ مشتری از گروه گالیله است. این یک سایت منحصر به فرد با بیش از چهارصد آتشفشان فعال است. سطح این ماهواره مورد توجه ویژه محققان است. از میان تمام اجرام آسمانی منظومه شمسی، فعالیت های آتشفشانی را فقط می توان در زمین و ماهواره ردیابی کرد.

تاریخچه کشف

قمرهای این غول گازی برای اولین بار توسط گالیله گالیله در سال 1610 مشاهده شد. او به طور همزمان چهار جرم آسمانی را در مدار مشتری بررسی کرد. آیو اولین ماهواره در میان گروه گالیله است. گالیله اکتشافات خود را نام نبرد، اما به آنها شماره سریال داد.

سیمون ماریوس که در سال 1614 قمرها را کشف کرد، پیشنهاد کرد که آنها را با نام های افسانه ای بخوانند. آیو یکی از نوادگان هرکول بود. او یک کشیش معبد و همچنین معشوقه خدای زئوس بود.

مشخصات

اولین ماهواره شکل کروی دارد. شعاع جرم آسمانی در قطب ها 1817 کیلومتر، در استوا - 1830 کیلومتر است. دور کوچکتر با صاف بودن توپ در نواحی قطب توضیح داده می شود. به دلیل تأثیر نیروهای گرانشی سیاره مادر و همچنین قمرهای مجاور و، آیو شکل غیرعادی دارد.

چگالی اولین ماهواره کمی کمتر از آن است و 3.55 گرم بر متر مکعب است. چگالی سایر قمرهای غول گازی با فاصله گرفتن از آن کاهش می یابد. مثلاً دورترین ماهواره 1.83 گرم بر متر مکعب دارد.

دوره های انقلاب حول مشتری و محور خود آیو منطبق هستند. به همین دلیل همیشه با یک طرف به سمت غول گاز می چرخد. در حضیض، ماه در فاصله 422000 کیلومتری به سیاره مادر نزدیک می شود و در 423000 کیلومتری دور می شود. این یک چرخش کامل به دور مشتری را در 42 ساعت زمین کامل می کند.

سطح آیو

اولین قمر غول گازی به طرز محسوسی با همسایگانش متفاوت است. در بالای آن به دلیل فعالیت های آتشفشانی با رسوبات پوشیده شده است. آنها مانند لکه های تیره در برابر یک سطح زرد روشن به نظر می رسند.

اینجا آب نیست، اما رسوبات یخی وجود دارد. تعداد زیادی آتشفشان فعال روی ماهواره وجود دارد، اما تعداد کل کالدراها بیش از دو درصد نیست. حداکثر عمق دهانه ها 150 متر است که بیشتر سطح ماه را دشت ها اشغال کرده اند. رشته کوه های شش کیلومتری در ضلع جنوبی مشاهده می شود. حداکثر ارتفاع از 17.5 تجاوز نمی کند. مناطق کوهستانی منزوی هستند که به شکل بلوک های شیبدار و فلات ها ارائه می شوند. تشکیل آنها با فشرده سازی لیتوسفر توضیح داده می شود،

جو

فوران های مکرر و فاجعه های قدرتمند نه تنها سطح ماه را تغییر می دهند، بلکه لایه نازکی از جو را نیز تشکیل می دهند. در اینجا از دی اکسید گوگرد، اکسیژن، کلرید سدیم تشکیل شده است. پوسته گاز از نظر چگالی و ضخامت ناهموار است. به همین دلیل، فشار در اینجا نیز به طور قابل توجهی متفاوت است. در سمت شب حداقل است و در استوا حداکثر است. متراکم ترین قسمت های جو در منطقه آتشفشانی مشاهده می شود، جایی که به دلیل فوران ها با دی اکسید گوگرد پر می شود.

به دلیل تأثیر تشعشعات کیهانی و پوسته گازی ماهواره، شفق های قطبی تشکیل می شوند.

کمترین دما در اینجا 184 درجه و بالاترین آن 1527 درجه است.

مطالعه فعالیت های آتشفشانی در قمر مشتری Io

جذاب ترین اشیاء برای تحقیق روی قمر غول گازی، آتشفشان ها هستند. کاوشگرهای فضایی پایونیر 10 و پایونیر 11 برای اولین بار به اینجا فرستاده شدند. دانشمندان با کمک آنها توانستند ابعاد را تعیین کرده و اولین عکس های ستاره منحصر به فرد را به دست آورند. فوران ها توسط وویجر 1 در سال 1979 مشاهده شد. پس از چندین ماه مشاهدات، فعالیت های آتشفشانی ادامه یافت. این کشف دلیلی شد برای ادامه مطالعه سطح اولین ماهواره.

با کمک کاوشگرهای فضایی، ستاره شناسان تشخیص داده اند که در اینجا دو نوع آتشفشان وجود دارد:

1. با دمای بالای سیصد درجه. در این حالت سرعت انتشار گاز 500 متر بر ثانیه است و ارتفاع ستون از صد کیلومتر تجاوز نمی کند.
2. اجسام قدرتمند با دمای 1000 درجه گاز با سرعت 1.5 کیلومتر بر ثانیه آزاد می شود و ارتفاع ستون به 500 کیلومتر می رسد.

پس از دو فضاپیمای وویجر، فضاپیمای گالیله ناسا به مدار این غول گازی فرستاده شد. در سال 1989 راه اندازی شد و شش سال بعد به هدف خود رسید. این کاوشگر اطلاعات دقیقی را درباره سطح و ساختار اولین قمر به زمین مخابره کرد.

در سال 2000، فضاپیمای جدید کاسینی-هوگنس ناسا به فضا فرستاده شد تا اطلاعاتی در مورد ساختار منحصر به فردترین ماهواره در منظومه شمسی به دست آورد.

هفت سال بعد، فضاپیمای نیوهورایزنز در مسیر خود به سمت کمربند کویپر، از اولین قمر مشتری بازدید کرد و تصاویر تازه ای را مخابره کرد.

در حال حاضر فضاپیمای جونو در مدار غول گازی قرار دارد که با کمک آن سطح منحصر به فرد ماهواره مورد بررسی قرار می گیرد. داده های به دست آمده به دانشمندان در مطالعه فراوانی فوران ها کمک می کند.

نظارت زمینی همچنان ادامه دارد.

1. در دشت های اولین قمر مشتری، دمای هوا می تواند زیر دویست درجه باشد. و در ناحیه قله های آتشفشانی به سه هزار می رسد.
2. برف دی اکسید گوگرد اغلب در اینجا مشاهده می شود.
3. به دلیل زلزله های مکرر، جریان های گدازه و خاکستر، برجستگی جسم آسمانی ثابت نیست. مکان هایی که در آن کوه ها مشاهده شده است می توانند به دشت تبدیل شوند و بالعکس.
4. در زمان شکل‌گیری، می‌توانست روی آیو آب وجود داشته باشد. اما تشعشعات قدرتمند سیاره مادر، مایع را از بین برد.

آیو یکی از ماهواره‌های مشتری است که از بین چهار ماهواره گالیله نزدیک‌ترین سیاره به سیاره است. قطر آیو آن را به چهارمین قمر بزرگ منظومه شمسی تبدیل کرده است. به نام آیو اساطیری - کاهن هرا و عاشق زئوس.
آیو در قرن 17 و 18 نقش مهمی در توسعه نجوم ایفا کرد. این ماهواره همراه با دیگر ماهواره های گالیله توسط گالیله گالیله در سال 1610 کشف شد. این کشف به اتخاذ مدل کوپرنیک از منظومه شمسی، توسعه قوانین حرکت سیاره‌ای کپلر و اولین اندازه‌گیری سرعت نور کمک کرد. آیو تنها به عنوان یک نقطه روشن تا پایان قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم مشاهده شد، زمانی که مشاهده بزرگترین ویژگی های سطح آن - مناطق قطبی قرمز تیره و مناطق استوایی روشن - امکان پذیر شد.
نام ماهواره های گالیله توسط سیمون ماریوس ارائه شد. در سال 1614 او Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici را منتشر کرد، که در آن نام‌هایی را برای نزدیک‌ترین قمرهای مشتری، از جمله "مشتری مرکوریوس" یا اولین سیارات جوویان پیشنهاد کرد. او از پیشنهاد یوهانس کپلر در سال 1613 برای نامگذاری قمرهای سیاره به نام عاشقان زئوس یا همتای رومی او حمایت کرد. او بزرگترین قمر درونی را به نام آیو از اساطیر یونانی به نام آیو نامگذاری کرد. سپس نام های پیشنهادی ماریوس فراموش شد و تا اواسط قرن بیستم از کار افتاد. در ادبیات قبلی، آیو با وابستگی سیاره‌ای با اضافه کردن یک عدد رومی، به عنوان مثال، "مشتری I" یا به سادگی "اولین قمر مشتری" نامگذاری شده است.
ویژگی‌های زمین آیو بر اساس شخصیت‌ها و مکان‌های اسطوره آیو، پس از آتش، آتشفشان، خورشید و خدایان رعد از اسطوره‌های مختلف، و بر اساس شخصیت‌ها و مکان‌هایی از دوزخ دانته متناسب با سطح آتشفشان نام‌گذاری شده‌اند. از آنجایی که سطح آیو توسط وویجر 1 به طور دقیق مورد مطالعه قرار گرفت، 225 آتشفشان، کوه، فلات و نواحی با آلبدوی بالا نامگذاری شده است. جزئیات امداد نامگذاری شده متعلق به انواع زیر است:

پاترا (lat. patera) یک دهانه آتشفشانی با شکل نامنظم است.
- جریان (فلوکتوس) - جریان گدازه،
- دره (vallis) - کانال گدازه،
- مرکز فوران - منطقه ای که اولین نشانه های فوران قابل توجه است،
- کوه (مونس)،
- کوه جدول (منسا)،
- گنبد (تولوس)،
- فلات (پلانوم)،
- منطقه (منطقه).

قطر ماهواره 3640 کیلومتر است (کمی بزرگتر از ماه - 3474 کیلومتر)، چگالی متوسط ​​- 3.5 گرم در سانتی متر 3، جرم - 8.93 * 10 22 کیلوگرم (20٪ بیشتر از جرم ماه). آیو در 1.77 روز زمینی یک چرخش به دور مشتری انجام می دهد. نیم محور اصلی مدار آیو 422 هزار کیلومتر است. با در نظر گرفتن شعاع عظیم مشتری، Io در ارتفاع تقریباً 350 هزار کیلومتری بالای بالای ابرهای سیاره حرکت می کند که کمی کمتر از فاصله زمین تا ماه (384 هزار کیلومتر) است.

ویژگی های IO
نامهای دیگر	مشتری I
افتتاح
کاشف	گالیله گالیله
تاریخ افتتاح	8 ژانویه 1610
ویژگی های مداری
پریجووی	420000 کیلومتر
آپوجووی	423400 کیلومتر
شعاع مداری متوسط	421700 کیلومتر
خروج از مرکز مداری	0,0041
دوره غیرعادی انقلاب	1.769 137 786 د
سرعت مداری	17.334 کیلومتر بر ثانیه
حالت	2.21 درجه (به سمت دایره البروج) 0.05 درجه (به سمت استوای مشتری)
خصوصیات فیزیکی
ابعاد	3,660.0 x 3,637.4 x 3,630.6 کیلومتر
شعاع متوسط	1821.3 کیلومتر (0.286 زمین)
مساحت سطح	41910000 کیلومتر مربع
جلد	2.53*10 10 کیلومتر 3
وزن	8.9319*10 22 کیلوگرم
تراکم متوسط	3.528 گرم بر سانتی متر 3
شتاب سقوط آزاد در خط استوا	1.796 m/s 2 (0.183 گرم)
اولین سرعت فرار	1.809 کیلومتر بر ثانیه
سرعت فرار دوم	2.558 کیلومتر بر ثانیه
سرعت چرخش استوایی	271 کیلومتر در ساعت
دوره چرخش	همزمان (یک طرف به سمت مشتری چرخیده)
شیب محور	ناشناخته
آلبیدو	0,63 +/- 0,02
قدر ظاهری	5.02 (مقابله)
درجه حرارت
سطحی	دقیقه 90 کیلو/میانگین 110 K / حداکثر 130 هزار
جو
فشار اتمسفر	پی گیری
ترکیب:	90٪ دی اکسید گوگرد
ویژگی های IO

آتشفشان در آیو

توپوگرافی آیو بیشتر مسطح است، اما قله های بلندی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، در قطب جنوب ماهواره، کوه هموس به ارتفاع 10 کیلومتر و با پایه 150x80 کیلومتر قرار دارد. سطح این ماهواره رنگی زرد-نارنجی دارد که با مقدار زیاد ترکیبات گوگردی در خاک توضیح داده می شود. فرض بر این است که ضخامت رسوبات گوگرد، دی اکسید گوگرد (به شکل یخبندان) و سایر مواد می تواند به 20 کیلومتر برسد. این ویژگی ها با فعالیت آتشفشانی شدید آیو مرتبط است. بیش از 400 آتشفشان با اندازه های مختلف در اینجا کشف شده است، از جمله آتشفشان هایی که به شدت فوران می کنند. جریان های گدازه در سطح ماهواره پخش می شوند، علاوه بر این، انتشار قدرتمند گازهای آتشفشانی به ارتفاع 300 ... 500 کیلومتر می رسد. فضاپیمای گالیله که به دور ماهواره مصنوعی مشتری می چرخید، از ستون گاز آتشفشان تور عبور کرد. ورقه های میکروسکوپی متشکل از 15 ... 20 مولکول اکسید گوگرد SO 2 در انتشار یافت شد. این ماده با سرعتی در حدود 1 کیلومتر بر ثانیه به فضای بیرونی پرتاب می شود (Io به معنای زمینی جو ندارد). بزرگترین آتشفشان آیو پله است که از نام الهه آتشفشان هاوایی نامگذاری شده است. انتشارات آتشفشانی پله مساحتی غول پیکر بیش از 1 میلیون متر مربع را پوشش می دهد. کیلومتر در مرکز مجموعه پله رشته کوه قرار دارد. علیرغم این واقعیت که در سطح Io، دور از خورشید و بدون جو، دمای معمولی -130 درجه سانتیگراد ...-140 درجه سانتیگراد است، مناطق گرم با دمای حدود 0 درجه سانتیگراد، +100 درجه سانتیگراد. و حتی بیش از +300 درجه سانتیگراد کشف شده است. در مجموع بیش از 10 منطقه وجود دارد که حدود 2 درصد از سطح ماهواره را اشغال می کنند.
آتشفشان های آیو را می توان به چند نوع تقسیم کرد. اولین گروه از آتشفشان ها با دمای +80 ... + 130 درجه سانتیگراد و سرعت انتشار محصولات گازی در حدود 500 متر بر ثانیه متمایز می شوند.
ارتفاع انتشار گازهای گلخانه ای به 100 کیلومتر می رسد (مواد در حال سقوط به رنگ سفید است). اکثر آنها در Io چنین هستند.
گروه دوم آتشفشان ها با دمای بسیار بالای دهانه آتشفشانی (فرورفتگی های دیگ مانند با کف صاف، گاهی اوقات پر از گدازه مایع)، سرعت پرتاب زیاد (1 کیلومتر در ثانیه) و ارتفاع ستون ها تا 300 مشخص می شوند. کیلومتر یا بیشتر بنابراین دریاچه های گدازه ای با دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد کشف شده اند. ویژگی معمول آنها یک حلقه تیره "لبه" در چند صد کیلومتری کالدرا است. از جمله این آتشفشان های پله، سورت و آتن هستند. تعداد کل کالدراهای آتشفشانی چندین ده است که بیشتر آنها با گدازه های جامد شده هستند.

قبل از هر دو پرواز وویجر، تیم آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا بیشترین نگرانی را در مورد ناوبری دقیق فضاپیما داشت. یکی از روش‌هایی که برای حل این مشکل استفاده شد، عکس‌برداری از ماهواره‌ها و سیارات با پس‌زمینه‌ای از ستارگان بود - تا بتوان از موقعیت‌های "ایستا" ستاره‌های دورتر برای تعیین مکان اجرام متحرک استفاده کرد. در 8 مارس 1979، وویجر 1 یکی از این تصاویر را فرستاد که آسمان بالای لبه دیسک آیو را نشان می داد. یکی از اعضای تیم ناوبری، لیندا مورابیتو، تصویر را پردازش کرد تا دید ستارگان کم نور را افزایش دهد. در نتیجه، یک ابر درخشان بزرگ بر فراز Io در عکس ظاهر شد. اولین بار از هشت ستونی که در تصاویر وویجر 1 شناسایی شد، به زودی پله نام گرفت، به نام الهه آتشفشان هاوایی.

ماهواره مشتری IO

یکی از جالب ترین اشیاء روی آیو، به اصطلاح پاترا لوکی (نامگذاری شده از خدای آتش نورس) است. Patera Loki یک دریاچه تیره گرد از گوگرد مایع با قطر حدود 250 کیلومتر است. در مرکز یک جسم نوری خاص وجود دارد که به عنوان یک "کوه یخ" شناور از گوگرد جامد تعبیر می شود. در 300 کیلومتری شمال، گسلی به طول حدود 200 کیلومتر با همان کف تاریک و همان کوه یخ قابل مشاهده است. در دو طرف گسل، دو گاز سفید منتشر شده تا ارتفاع 250 کیلومتری به آسمان پرتاب می شود. آتشفشان لوکی به تنهایی قدرتمندتر از تمام آتشفشان های روی زمین است.

پاترا لوکی (نعل اسبی شکل)

ماهواره مشتری IO

همچنین توجه محققان به آتشفشان پرومتئوس جلب می شود که حداقل 20 سال است که به طور مداوم فوران می کند. یک جریان گدازه فعال به طول 500 کیلومتر از دهانه آتشفشانی به نام امیرانی، معادل گرجستانی تایتان پرومتئوس، بیرون می ریزد که به مردم آتش می زند.

آتشفشان فعال در Io به سرعت در حال تغییر چشم اندازهای ماهواره است. در طول مدت زمانی که بین بررسی های ماهواره ای وویجر و گالیله سپری شد، نقشه آیو به طرز چشمگیری تغییر کرد: اجرام آتشفشانی جدیدی ظاهر شدند و شکل جریان های گدازه تغییر کرد. آتشفشانی همچنین به سطح آیو ویژگی های منحصر به فردی می دهد. جریان های گدازه و خاکستر آتشفشانی به طور مداوم سطح را تغییر می دهند و آن را در سایه های مختلف زرد، سفید، قرمز، سیاه و سبز رنگ می کنند (که عمدتاً به دلیل آلوتروپ ها و ترکیبات گوگردی است). طول جریان گدازه در آیو به 500 کیلومتر می رسد. انتشارات آتشفشانی "جو" نازک و ناهمگن آیو را ایجاد می کند و پلاسما در مگنتوسفر مشتری، از جمله یک چنبره پلاسمایی عظیم در اطراف آن، جریان دارد.

اکثر عناصر شیمیایی یک یا دو پیوند با اتم های دیگر تشکیل می دهند و بنابراین تمایل به داشتن مولکول های نسبتاً ساده دارند. با این حال، گوگرد قادر به ایجاد حداکثر شش پیوند مختلف و در نتیجه تشکیل مولکول های بسیار بزرگتر است. خود اتم های گوگرد می توانند در 30 ترکیب مختلف با یکدیگر پیوند برقرار کنند و موادی را تشکیل دهند که از نظر ساختار و خواص متفاوت هستند که اصطلاحاً آلوتروپ نامیده می شود. رنگ مایل به زرد غالب سطح Io به دلیل وجود رایج ترین آلوتروپ گوگرد با مولکول هشت اتمی - S 8 است. در نزدیکی نواحی قطبی، این مولکول‌ها که در معرض تشعشعات مگنتوسفر مشتری قرار می‌گیرند، به زنجیره‌های کوتاه‌تر S 3 و S 4 تقسیم می‌شوند که گوگرد رنگ مایل به قرمزتری به خود می‌گیرد. گوگرد "خالص تر" از توده ها به شکل مولکول های دو اتمی ساده - S 2 است. با این حال، این مولکول‌ها فقط در دماهای بالا پایدار هستند، بنابراین وقتی به سطح می‌افتند، اتم‌ها به زنجیره‌های S 3 و S 4 تبدیل می‌شوند که حلقه‌های قرمز رنگ اطراف ستون‌ها را توضیح می‌دهد.

آلوتروپ های گوگرد

هیچ دهانه شهاب سنگی در Io کشف نشده است، که به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که سطح ماهواره بسیار جوان است - قدیمی ترین اجرام بیش از 1 میلیون سال سن ندارند.

گرم کردن اعماق آیو

دلایل فعالیت آتشفشانی قدرتمند آیو به شرح زیر است. گرم شدن فضای داخلی ماهواره به دلیل تأثیرات جزر و مدی قوی از توده غول پیکر مشتری نزدیک، ماهواره همسایه اروپا، و تا حدی گانیمد ایجاد می شود. چنین گرمایی به فاصله بین Io و مشتری، خروج از مرکز مدار آن، و ترکیب و ویژگی های فیزیکی داخلی آن بستگی دارد. بیایید این تأثیر را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.
اولا، آیو، همانطور که در بالا گفته شد، همیشه به سمت مشتری رو به رو است. در این و در طرف مقابل، برجستگی های جزر و مدی به ارتفاع چندین کیلومتر روی ماهواره شکل گرفت که شکل ماهواره را در امتداد خطی به سمت مرکز مشتری کشیده شد. مدار آیو کمی با دایره متفاوت است. حرکت در امتداد یک بیضی کمی دراز، طبق قانون دوم کپلر، منجر به شتاب و کاهش سرعت حرکت در قسمت‌های مختلف مدار می‌شود، که منجر به لیبراسیون می‌شود - نوعی "نوسان" نسبت به موقعیت متوسط. هنگامی که برآمدگی جزر و مدی از خط مستقیمی که مراکز جرم مشتری و آیو را به هم متصل می کند منحرف می شود، تنش در بدن آیو ایجاد می شود. پوسته آیو تغییر شکل داده است. تخمین ها نشان می دهد که سطح ماهواره می تواند 100-500 متر خم شود (در مقابل چندین ده سانتی متر در بدنه زمین به دلیل جزر و مد ماه).

در طول میلیون‌ها سال، جزر و مد سرعت چرخش ماهواره را به دور محورش کاهش داد تا اینکه در نهایت دوره چرخش آن با دوره چرخش آن به دور سیاره مادر و جهت نیروهای جزر و مدی که عمل می‌کنند برابر شد. در ماهواره ثابت شد. تنها چند روز قبل از کشف فعالیت آتشفشانی توسط وویجر 1 در آیو، تیمی از دانشمندان به رهبری استانتون پیل از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، شرایط مشابهی را در ماه پیش‌بینی کردند. پیل به همراه دانشمندان ناسا، پاتریک کاسین و ری تی. دراز دانشمندان همچنین پیش بینی کرده اند که این امر باعث تغییر شکل آیو و اروپا خواهد شد و نتایج آن ممکن است در تصاویر سطح آیو قابل مشاهده باشد. به دلیل پیش بینی دقیق خود، تیم دانشمندان جایزه معتبر نیوکمب کلیولند انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم را دریافت کردند.

هماهنگ سازی

ثانیاً، ایالت یو تحت تأثیر اروپا و تا حدی گانیمد است. دوره های مداری آیو، اروپا و گانیمد در رزونانس هستند: 1.77; 3.55 و 7.15 روز و به صورت 1:2:4 مرتبط هستند - یک دور گانیمد برابر با دو دور اروپا و چهار دور آیو است. همانطور که آیو به اروپا و سپس گانیمد نزدیک می شود، نفوذ گرانشی اروپا مدار آیو را منحرف می کند و خارج از مرکز آن را حفظ می کند. رزونانس مداری همچنین شعاع مداری فعلی Io را حفظ می کند (در غیر این صورت جزر و مد روی مشتری باعث می شود Io به آرامی از آن دور شود). در نتیجه، Io پارامترهای مداری خود را دو بار در هر چرخش به دور مشتری تغییر می دهد و تقریباً 10 کیلومتر نسبت به مشتری به صورت شعاعی بالا و پایین می رود. این تأثیر، تفاوت بین مدار و دایره را افزایش می دهد، و بنابراین تغییرات در سرعت حرکت آیو به دور مشتری و در نتیجه، دامنه لیبراسیون ها را افزایش می دهد.
گرمایش جزر و مدی حدود 200 برابر بیشتر از واپاشی رادیواکتیو گرما تولید می کند. مدل‌های مدار آیو نشان می‌دهد که قدرت گرمایش جزر و مدی فضای داخلی آیو در طول زمان تغییر می‌کند و جریان گرمای فعلی نمایانگر دورنمای بلندمدت نیست.
به دلیل تغییر شکل های قدرتمند حاصل، لیتوسفر آیو تحت تأثیر نیروهای جزر و مدی خم می شود و گرم می شود، درست همانطور که یک سیم خمیده گرم می شود. در اعماق Io، انرژی عظیمی آزاد می شود (تا 10 یا 100 تریلیون وات) که باعث ذوب شدن ماده ماهواره می شود. طبق برخی از مدل ها، در حال حاضر در عمق 20 ... 30 کیلومتری زیر سطح، کل فضای داخلی ماهواره مذاب است. توان تلف شده توسط فعل و انفعالات جزر و مدی حدود 2 وات بر متر مربع تخمین زده می شود که 30 برابر شار گرمایی است که از سطح زمین آزاد می شود.
منبع انرژی که در اعماق ماهواره ها در نتیجه تغییر شکل های جزر و مدی آزاد می شود، چرخش مشتری است.
پرتاب مقادیر عظیمی از ماده توسط آتشفشان های آیو به فضا منجر به تشکیل ابری غول پیکر از هیدروژن، بخار گوگرد، سدیم و عناصر دیگر در مدار آن می شود. این ابر شبیه یک دونات (توروس) است که مدار آیو را در بر می گیرد. آتشفشان های Io به طور مداوم مقدار زیادی ماده را به چنبره می رسانند - طبق برخی برآوردها تا 2...3 تن ماده در ثانیه.
Io یونوسفر خاص خود را دارد - پوسته ای از ذرات باردار. یونوسفر Io با حرکت در داخل مگنتوسفر مشتری، نوعی مرتب‌سازی ذرات با بارهای الکتریکی متفاوت را انجام می‌دهد، زمانی که بارهای منفی در یک جهت و بارهای مثبت در جهت دیگر جابجا می‌شوند. اختلاف پتانسیل 400 کیلو ولت رخ می دهد. هنگامی که Io به موقعیت های خاصی در مدار خود می رسد، یا بهتر است بگوییم از خطوط میدان مغناطیسی عبور می کند، یک تخلیه الکتریکی بین مشتری و Io رخ می دهد و قدرت جریان (که توسط جریان ذرات باردار تعیین می شود) به چندین میلیون آمپر می رسد. یونوسفر مشتری جریان ذرات را به سمت Io هدایت می کند و مدار الکتریکی را می بندد. این مولد الکتریکی عظیم باعث انفجاری از انتشار رادیویی در محدوده دسی متر می شود. قدرت این سیستم انرژی مشتری-Io 20 برابر بیشتر از کل نیروگاه های زمینی از همه نوع است.
فرضیه ای وجود دارد که بر اساس آن نیروهای الکترومغناطیسی ممکن است در گرم شدن فضای داخلی آیو نقش داشته باشند: حرکت ماهواره در میدان مغناطیسی ناهمگن مشتری باید جریان های الکتریکی را در داخل آیو ایجاد کند و لایه های عمیق این جرم آسمانی را گرم کند.
آیو نقش مهمی در شکل دادن به میدان مغناطیسی مشتری دارد. مگنتوسفر مشتری گازها و غبار اتمسفر نازک آیو را با سرعت 1 تن در ثانیه جذب می کند. این ماده عمدتاً از گوگرد یونیزه و خنثی، اکسیژن و کلر تشکیل شده است. سدیم و پتاسیم اتمی؛ دی اکسید گوگرد مولکولی و گوگرد؛ و همچنین گرد و غبار کلرید سدیم. آنها از آتشفشانهای آیو پرتاب می شوند، وارد جو آن می شوند و سپس به مغناطیس کره مشتری و گاهی اوقات به فضای بین سیاره ای می روند. همه این مواد بسته به ترکیب و درجه یونیزاسیون آن به ابرهای خنثی مختلف و کمربندهای تشعشعی مغناطیس کره جوین ختم می شود و گاهی از منظومه مشتری خارج می شود.
Io توسط یک ابر اتمی از گوگرد، اکسیژن، سدیم و پتاسیم احاطه شده است. تا فاصله ای از سطح خود برابر با تقریباً شش شعاع آن گسترش می یابد. این ذرات از لایه های بالایی جو ماهواره می آیند. آنها به دلیل برخورد با ذرات چنبره پلاسما و سایر فرآیندها در کره تپه Io، جایی که گرانش آن بر مشتری غالب است، هیجان زده می شوند. مقداری از همه این مواد از جو خارج شده و وارد مدار مشتری می شود. در عرض 20 ساعت، این ذرات از کره تپه Io خارج می‌شوند و یک ابر خنثی موزی شکل را تشکیل می‌دهند که می‌تواند تا 6 شعاع مشتری از Io گسترش یابد - یا در داخل مدار Io و جلوی ماه، یا خارج از مدار Io و پشت ماه. برخوردهایی که ذرات را برانگیخته می‌کنند، گاهی اوقات الکترون‌ها را به یون‌های سدیم موجود در توروس پلاسما می‌رسانند و اتم‌های خنثی حاصل از چنبره خارج می‌شوند. با این حال، این ذرات هنوز سرعت 70 کیلومتر بر ثانیه خود را حفظ می کنند (در حالی که سرعت مداری Io 17 کیلومتر بر ثانیه است) و جت هایی از مواد را در پشت Io تشکیل می دهند.

Tor Io یک حلقه دونات شکل از گوگرد یونیزه شده، اکسیژن، سدیم و کلر است. پلاسمای موجود در آن از اتم های خنثی «ابر» احاطه کننده Io تشکیل شده است که توسط مگنتوسفر مشتری یونیزه شده و به دام می افتند. برخلاف ذرات ابر خنثی، این ذرات همراه با مگنتوسفر مشتری با سرعت 74 کیلومتر بر ثانیه به دور مشتری می چرخند. مانند بقیه مگنتوسفر مشتری، چنبره پلاسما به سمت استوای مشتری (و صفحه مداری آیو) متمایل است. این بدان معنی است که Io یا در بالای هسته توروس یا زیر آن قرار دارد. همانطور که در بالا ذکر شد، سرعت و انرژی بالاتر این یون ها تا حدی مسئول نشت اتم ها و مولکول های خنثی از جو Io و ابر خنثی گسترده است. چنبره از سه بخش تشکیل شده است: چنبره بیرونی "گرم" که درست خارج از مدار آیو قرار دارد. یک منطقه عمودی گسترده که به عنوان "روبان" شناخته می شود، متشکل از یک منطقه منبع خنثی و همچنین پلاسمای خنک شده واقع در ناحیه مدار آیو. و همچنین قسمت داخلی، چنبره "سرد"، متشکل از ذراتی که به آرامی به سمت مشتری می روند. پس از تقریباً 40 روز در "چنبره گرم"، ذرات آن را ترک می کنند. آنها تا حدودی مسئول مگنتوسفر غیرعادی بزرگ مشتری هستند. ذرات Io توسط حسگرهای فضاپیمای New Horizons بر اساس تغییرات پلاسمای مگنتوسفر بسیار دور از ماهواره (در دم مگنتوسفر) شناسایی شدند. برای مطالعه چنین تغییراتی در داخل چنبره پلاسما، محققان تابش فرابنفش آن را اندازه گیری می کنند. در حالی که چنین تغییراتی به طور قطعی با تغییرات در فعالیت آتشفشانی Io (منبع اصلی ماده در چنبره پلاسما) مرتبط نبوده است، اعتقاد بر این است که آنها توسط یک ابر خنثی از سدیم ایجاد می شوند.
فضاپیمای اولیس با نزدیک شدن به مشتری در سال 1992، جریانی از ذرات غبار را ثبت کرد که از منظومه مشتری هدایت می شد. گرد و غبار موجود در این جریان ها با سرعت چند صد کیلومتر در ثانیه از مشتری دور می شود، اندازه ای در حدود 10 میکرومتر دارد و عمدتاً از کلرید سدیم تشکیل شده است. مطالعات گرد و غبار گالیله نشان داده است که توده های گرد و غبار از سطح آیو منشا می گیرند، اما مکانیسم دقیق تشکیل آنها ناشناخته است: آنها ممکن است نتیجه فعالیت های آتشفشانی یا ضربه های روی سطح آیو باشند.
خطوط میدان مغناطیسی مشتری که از Io عبور می کنند اتمسفر Io و ابر خنثی را با جریان الکتریکی به نام لوله شار Io به جو قطبی فوقانی مشتری متصل می کند. این جریان باعث ایجاد شفق‌های قطبی در جو جویان می‌شود که به آنها «ردی از آیو» می‌گویند و همچنین شفق‌های قطبی در جو آیو. ذراتی که از این لوله عبور می کنند، مناطق قطبی مشتری را در نور مرئی تاریک می کنند. موقعیت Io و "ردپای" آن در جو مشتری نسبت به زمین و مشتری به شدت بر شدت انتشار رادیویی مشاهده شده از مشتری تأثیر می گذارد: هنگامی که Io در معرض دید قرار می گیرد بسیار افزایش می یابد.
خطوط میدان مغناطیسی Jovian که از یونوسفر Io عبور می کنند جریان های الکتریکی ایجاد می کنند که یک میدان مغناطیسی در داخل Io ایجاد می کند. تصور می شود میدان مغناطیسی القایی آیو در ماگمای سیلیکات نیمه مذاب در 50 کیلومتری زیر سطح ماه ایجاد می شود. گالیله میدان‌های مغناطیسی القایی مشابهی را در سایر ماهواره‌های گالیله کشف کرد، جایی که احتمالاً توسط اقیانوس‌های آب زیرسطحی تولید می‌شوند.