Io /'i.o/ sau Jupiter I este unul dintre cei patru sateliți galileeni ai planetei Jupiter. Dintre salteliții lui Jupiter, Io este al treilea ca mărime și al patrulea din Sistemul solar. Este puțin mai mare decât Luna (satelitul natural al Terrei), având un diametru de 3,642 kilometri. El a fost denumit în cinstea lui Io, iubita lui Zeus, transformată de acesta într-o junincă (vacă tânără) cu scopul de a o ascunde de Hera. Io mai este poreclit planeta pizza deoarece este colorat ca atare.
Io are peste 400 de vulcani activi, fiind din punct de vedere geologic cel mai activ obiect din Sistemul solar. Această activitate geologică este rezultatul încălzirilor mareice generate de forțele de frecare interioare sub influența atracției variabile a lui Jupiter și a celorlalți sateliți galileeni - Europa, Ganymede și Callisto. Câțiva vulcani produc nori de sulfură și dioxid de sulf ce ating și 500 km înălțime. Suprafața lui Io este de asemenea pictată cu 100 de munți ce au fost ridicați de compresia puternică a scoarței silicate a satelitului. Unele vârfuri sunt mai înalte ca Muntele Everest. Spre deosebire de majoritatea sateliților ce sunt compuși din apă înghețată, Io este format din piatră silicată ce învelește un miez de fier topit sau sulfit de fier topit. Suprafața sa este caracterizată de întinderi de sulf și dioxid de sulf înghețat.
Vulcanismul lui Io este responsabil pentru multe dintre caracteristicile sale unice. Penelele sale vulcanice și fluxurile de lavă produc modificări mari ale suprafeței și pictează suprafața în diferite nuanțe subtile de galben, roșu, alb, negru și verde, în mare parte datorită alotropilor și compușilor sulfului. Numeroase curgeri de lavă extinse, câteva peste 500 km în lungime, marchează suprafața. Materialele produse de acest vulcanism formează atmosfera subțire și neregulată a lui Io și magnetosfera extinsă a lui Jupiter. Resturile vulcanice ale lui Io produc, de asemenea, un mare tor de plasmă în jurul lui Jupiter.
Io a jucat un rol semnificativ în dezvoltarea astronomiei în secolele XVII și XVIII. A fost descoperit în 1610 de Galileo Galilei, împreună cu ceilalți sateliți Galileeni. Această descoperire a încurajat adoptarea sistemului solar Copernican, dezvoltarea legilor de mișcare ale lui Kepler și măsurarea vitezei luminii. De pe Pământ, Io nu a rămas decât un punct luminos până spre sfârșitul sec. XIX când a devenit posibil să-i fie observate trăsăturile la scară mare, cum ar fi regiunile polare și ecuatoriale de culoare roșu închis. În 1979, cele două nave Voyager au descoperit că este o lume vulcanică activă, cu munți și o suprafață relativ nouă fără cratere de impact vizibile. Nava Galileo a făcut câteva zboruri prin apropiere în 1990 și 2000, colectând date despre interiorul și suprafața satelitului. Aceste nave de asemenea au descoperit legătura dintre satelit și magnetosfera lui Jupiter și existența unei centuri de radiații centrată pe orbita lui Io. Acesta primește zilnic o radiație de 3600 rem.http://zimmer.csufresno.edu/~fringwal/w08a.jup.txt
Mai târziu, observații asupra satelitului au efectuat sonda spațială Cassini–Huygens în 2000 și Noi Orizonturi în 2007, precum și telescoapele de pe Pământ și telescopul spațial Hubble.
Nomenclatură stanga|miniatura|Comparație de mărime între Io (stânga jos), Lună (stânga sus) și Pământul Deși Simon Marius nu este creditat cu singura descoperire a sateliților galileeni, numele lui pentru sateliți au fost adoptate. În publicația sa din 1614 Mundus Iovialis anno M.DC. IX Detectus Ope Perspicilli Belgici, el a propus mai multe denumiri alternative pentru cea mai interioară dintre sateliții mari ai lui Jupiter, inclusiv „Mercurul lui Jupiter” și „Prima planetă joviană”. Pe baza unei sugestii a lui Johannes Kepler din octombrie 1613, el a conceput, de asemenea, o schemă de denumire prin care fiecare satelit a fost numit după o iubitoare al mitologicului grec Zeus sau al echivalentului său roman, Jupiter. El a numit cel mai interior satelit al lui Jupiter după figura mitologică greacă Io: Numele lui Marius nu au fost adoptate pe scară largă decât secole mai târziu (mijlocul secolului al XX-lea). În cea mai mare parte a literaturii astronomice anterioare, Io a fost denumit în general prin denumirea sa numerică romană (un sistem introdus de Galileo) drept „ ”, sau „primul satelit al lui Jupiter”.
Formele de relief de pe Io sunt numite după personaje și locuri din mitul Io, precum și zeități ale focului, vulcanilor, Soarelui și tunetului din diverse mituri și personaje și locuri din Infernul lui Dante: nume adecvate naturii vulcanice a suprafeței. De când suprafața a fost văzută pentru prima dată de aproape de Voyager 1, Uniunea Astronomică Internațională a aprobat 225 de nume pentru vulcanii, munții, platourile și formele mari de albedo de pe Io. Categăriile de forme de relief aprobate utilizate pentru Io pentru diferite tipuri de forme de relief vulcanice includ patera ("farfurioară"; depresiune vulcanică), fluctus ("flux"; flux de lavă), vallis ("vale"; canal de lavă) și centrul de erupție activ (locația unde activitatea penelor a fost primul semn de activitate vulcanică la un anume vulcan). Munții, platourile, terenul stratificat și vulcanii scut numiți includ termenii mons, mensa („masă”), planum și, respectiv, tholus („rotundă”). Regiunile albedo luminoase denumite folosesc termenul regio. Exemple de forme de relief numite sunt Prometheus, Pan Mensa, Tvashtar Paterae și Tsũi Goab Fluctus.
Istorie observațională thumb|upright|left|Galileo Galilei, descoperitorul lui Io Prima observație raportată a lui Io a fost făcută de Galileo Galilei la 7 ianuarie 1610 folosind un telescop refractor de 20x la Universitatea din Padova. Cu toate acestea, în acea observație, Galileo nu a putut separa Io și Europa din cauza puterii reduse a telescopului său, așa că cele două au fost înregistrate ca un singur punct de lumină. Io și Europa au fost văzute pentru prima dată ca corpuri separate în timpul observațiilor lui Galileo asupra sistemului jovian a doua zi, 8 ianuarie 1610 (folosită ca dată de descoperire pentru Io de către IAU ). Descoperirea lui Io și a celorlalți sateliți galileeni ai lui Jupiter a fost publicată în Sidereus Nuncius al lui Galileo în martie 1610. În Mundus Jovialis, publicat în 1614, Simon Marius a susținut că a descoperit Io și celelalte luni ale lui Jupiter în 1609, cu o săptămână înainte de descoperirea lui Galileo. Galileo s-a îndoit de această afirmație și a respins opera lui Marius drept plagiat. Oricum, prima observație înregistrată a lui Marius a venit din 29 decembrie 1609 în calendarul iulian, care echivalează cu 8 ianuarie 1610 în calendarul gregorian, pe care Galileo l-a folosit. Având în vedere că Galileo și-a publicat opera înaintea lui Marius, lui Galileo i se atribuie descoperirea.
Pentru următoarele două secole și jumătate, Io a rămas un punct de lumină nerezolvat, de magnitudinea a 5-a, în telescoapele astronomilor. În secolul al XVII-lea, Io și ceilalți sateliți galileeni au servit la o varietate de scopuri, inclusiv metodele timpurii de a determina longitudinea , validând cea de-a treia lege a mișcării planetare a lui Kepler și determinând timpul necesar luminii pentru a călători între Jupiter și Pământ. Pe baza efemeridelor produse de astronomul Giovanni Cassini și alții, Pierre-Simon Laplace a creat o teorie matematică pentru a explica orbitele rezonante ale lui Io, Europa și Ganymede. S-a constatat mai târziu că această rezonanță are un efect profund asupra geologiilor celor trei sateliți.
Tehnologia îmbunătățită a telescoapelor la sfârșitul secolului al XIX-lea și al XX-lea a permis astronomilor să rezolve (adică să vadă ca obiecte distincte) caracteristici de suprafață la scară largă pe Io. În anii 1890, Edward E. Barnard a fost primul care a observat variații ale luminozității lui Io între regiunile ecuatoriale și cele polare, determinând corect că acest lucru se datorează diferențelor de culoare și albedo dintre cele două regiuni și nu datorită faptului că Io are formă de ou, așa cum a propus la acea vreme de colegul astronom William Pickering, sau două obiecte separate, așa cum a propus inițial de Barnard. Observațiile telescopice ulterioare au confirmat regiunile polare distincte maro-roșcat ale lui Io și banda ecuatorială galben-albă.
Observațiile telescopice de la mijlocul secolului al XX-lea au început să sugereze natura neobișnuită a lui Io. Observațiile spectroscopice au sugerat că suprafața lui Io era lipsită de gheață (o substanță găsită a fi abundentă pe ceilalți sateliți galileeni). Aceleași observații au sugerat o suprafață dominată de evaporați compuși din săruri de sodiu și sulf. Observațiile radiotelescopice au dezvăluit influența lui Io asupra magnetosferei joviane, așa cum demonstrează exploziile decametrice de lungime de undă legate de perioada orbitală a lui Io.
Pioneer Primele nave spațiale care au trecut pe lângă Io au fost Pioneer 10 și Pioneer 11 pe 3 decembrie 1973 și respectiv 4 decembrie 1974. Datorită scanării radio, s-a estimat masa aproximativă a satelitului, care, pe lângă informațiile privind dimensiunile lui Io, sugerează că acesta era cel mai dens dintre cei 4 sateliti galileeni și că este format din piatră silicată în loc de gheață. Cele două nave Pioneer au înregistrat de asemenea o atmosfer| subțire și o intensă centură de radiații în apropierea orbitei lui Io. Camera foto de pe bordul lui Pioneer 11 a făcut o singură poză, destul de bună a satelitului, pe care este reprezentată zona nordică a satelitului. S-a plănuit să se facă poze mai apropiate cu Pioneer 10, dar acestea au fost pierdute din cauza nivelului mare de radiații.
Voyager miniatura|Mozaic Voyager 1 care acoperă regiunea polară de sud a Io. Aceasta include două dintre cele mai înalte zece vârfuri de pe Io, Euboea Montes în stânga extremă sus și Haemus Mons în jos. Când sondele Voyager 1 și Voyager 2 au trecut pe lângă Io în 1979, sistemul lor de imagistică mai avansat a permis imagini mult mai detaliate. Voyager 1 a zburat pe lângă Io pe 5 martie 1979 de la o distanță de . Imaginile returnate în timpul apropierii au dezvăluit un peisaj ciudat, multicolor, lipsit de cratere. Imaginile cu cea mai înaltă rezoluție au arătat o suprafață relativ tânără punctată de gropi cu forme ciudate, munți mai înalți decât Muntele Everest și forme de relief asemănătoare curgerilor de lavă.
La scurt timp după întâlnire, inginerul de navigație Voyager Linda A. Morabito a observat o pană emanată de la suprafață într-una dintre imagini. Analiza altor imagini de la Voyager 1 a arătat nouă astfel de pene împrăștiate pe suprafață, dovedind că Io era activ vulcanic. Această concluzie a fost prezisă într-o lucrare publicată cu puțin timp înainte de Voyager 1 a lui Stan Peale, Patrick Cassen și RT Reynolds. Autorii au calculat că interiorul lui Io trebuie să sufere o încălzire semnificativă mareică cauzată de rezonanța sa orbitală cu Europa și Ganymede (a se vedea secțiunea „ Încălzirea mareică ” pentru o explicație mai detaliată a procesului). Datele din acest zbor au arătat că suprafața Io este dominată de ghețuri de sulf și dioxid de sulf. Acești compuși domină, de asemenea, atmosfera subțire și torul de plasmă centrat pe orbita lui Io (descoperit și de Voyager ).
Voyager 2 a trecut pe lângă Io la 9 iulie 1979 la o distanta de . Deși nu s-a apropiat la fel de aproape ca Voyager 1, comparațiile dintre imaginile realizate de cele două nave spațiale au arătat mai multe schimbări ale suprafeței care au avut loc în cele patru luni dintre întâlniri. În plus, observațiile lui Io ca o semilună în timp ce Voyager 2 a părăsea sistemul Jovian a dezvăluit că șapte din cele nouă pene observate în martie erau încă active în iulie 1979, doar vulcanul Pele oprindu-se între zboruri.
Galileo