華楓看到艾奧表面有座山峰，平均高度為6公里，最高的一座是位于南極的bo?saule　o

    tes，高達(dá)175±15公里。山峰通常都很巨大，平均長(zhǎng)度是157公里，被隔絕的結(jié)構(gòu)看起來(lái)沒(méi)有球性的構(gòu)造模式，跟地球上的山峰一樣。艾奧必須要有硅酸鹽巖石構(gòu)成的地殼，才能支撐這些巨大的山峰，相較之下硫磺構(gòu)成的地殼就不可能產(chǎn)生。

    盡管艾奧廣泛的火山作用呈現(xiàn)出許多的特征，幾乎所有的山都有來(lái)自地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。艾奧多數(shù)的山峰并非由火山所造成，反而是由巖石圈受到壓縮應(yīng)力的結(jié)果而形成，這些是經(jīng)由艾奧外殼經(jīng)常性的掀動(dòng)和逆斷層提高的。

    導(dǎo)致山峰形成的壓縮應(yīng)力是來(lái)自火山沉積的物質(zhì)不斷被埋葬的結(jié)果。球性的山脈分布看起來(lái)是與火山結(jié)構(gòu)相對(duì)稱的；山峰分布區(qū)域只有少許的火山存在，反之亦然。這建議大尺度區(qū)域的巖石圈結(jié)構(gòu)何處被壓縮（支持山的形成）和擴(kuò)張（支持火山口的形成）所掌控。區(qū)域性的，然而山和火山口經(jīng)常緊靠在一起，則是當(dāng)山在形成并到達(dá)表面時(shí)曾經(jīng)有斷層形成，而造成巖漿的侵蝕。

    在艾奧上的山峰（通常是周圍的平原上升的結(jié)構(gòu)）有各種各樣的型態(tài)。高原是最普通的，這種結(jié)構(gòu)相似大、頂部平坦的方山與堅(jiān)固的表面。其它的山看起來(lái)是被掀動(dòng)的地殼，有著平緩斜坡的，是舊有的表面形成的；包括表層物質(zhì)的陡坡，是下層物質(zhì)受到壓縮應(yīng)力抬昇的結(jié)果。這兩種山經(jīng)常都有陡峭的陡坡形成一個(gè)或多個(gè)的邊緣。

    在艾奧上只有幾座山的源頭看起來(lái)是火山，這些山類似盾狀火山，坡度是平緩的（6–7°），中心有一個(gè)小的破火山口和沿著附近的淺傾斜邊緣。這些火山通常都比艾奧的山的平均大小為小，平均只有1至2公里（06至12英里）的高度，和40至60公里（25至37英里）寬。其它還有幾個(gè)傾斜度更平緩的盾狀火山，因?yàn)橛腥蹘r流成輻射狀的從中央輻射而出，才從型態(tài)學(xué)上推斷是艾奧上的火山，像是拉火山結(jié)構(gòu)。

    幾乎所有的山看起來(lái)都在退化的階段上，大形的山崩沉積是艾奧上的山的地基共同的現(xiàn)象，因此崩壞作用被建議是退化的主要形式。在艾奧的方山和高原共同的特征是扇貝狀的邊緣，這是二氧化硫從艾奧的地殼滲透，導(dǎo)致山的邊緣區(qū)域弱化的結(jié)果。

    極光在艾奧的上層大氣發(fā)光，不同的顏色來(lái)自大氣中不同的成分（綠色來(lái)自鈉原子，紅色來(lái)自氧原子，藍(lán)色來(lái)自火山的氣體，像是二氧化硫）。影像是在艾奧食攝影的。

    艾奧的大氣層極端稀薄，只有地球大氣壓力的十億分之一，主要的成分是二氧化硫，氯化鈉、一氧化硫及氧也有少許。

    稀薄的艾奧大氣意味著未來(lái)以任何方式著陸艾奧的探測(cè)器都不需要安裝隔熱板來(lái)保護(hù)儀器，但是需要反推進(jìn)火箭來(lái)進(jìn)行軟登陸。稀薄的大氣也使得登陸的設(shè)備必需堅(jiān)固得足以抗拒木星強(qiáng)烈的輻射，這些輻射也使稀薄的大氣變得濃稠。

    同樣的輻射（以等離子體的形式存在）也將大氣剝離，所以必須經(jīng)常補(bǔ)充大氣。二氧化硫最引人注目的來(lái)源是火山作用，但是大氣層受到陽(yáng)光持續(xù)的照射也會(huì)使凍結(jié)的二氧化硫升華。大氣層主要被限制在赤道，因?yàn)樵撎幨亲顪嘏?，而且能夠形成流束的活躍火山多數(shù)也在赤道上。其它的變化也會(huì)存在，以在火山口附近的密度最高（特別是有流束的火山口），還有艾奧的反木下點(diǎn)（艾奧上距離木星最遠(yuǎn)的一點(diǎn)，那兒的二氧化硫霜的數(shù)量最豐富）。

    衛(wèi)星拍攝的高解析影像顯示，天文學(xué)家在衛(wèi)星食的時(shí)候可以觀察到類似輝光的極光。這種現(xiàn)象是來(lái)自于輻射與大氣層的作用，如同地球的極光。極光通常出現(xiàn)在行星的磁極附近，但是艾奧最明亮極光卻位在赤道區(qū)域。

    艾奧本身沒(méi)有磁場(chǎng)，因此，電子沿著木星的磁場(chǎng)接近艾奧并直接撞擊到衛(wèi)星的大氣層。越多的電子撞擊大氣層，極光就越明亮，而磁力線是與衛(wèi)星正切的（也就是說(shuō)接近赤道），因此在那兒經(jīng)過(guò)的氣柱會(huì)最長(zhǎng)。極光與艾奧上的正切點(diǎn)的結(jié)合被觀察到的a;a;“晃動(dòng)a;a;“指出木星的傾斜磁偶極場(chǎng)變化方向。

    艾奧的第一份觀測(cè)報(bào)告是伽利略在1610年1月7日提出的。艾奧和木星其它伽利略衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在伽利略于的1610年3月出版的星界報(bào)告。

    西門馬里烏斯于1614出版的馬里烏斯木星報(bào)中聲稱，他于1609年就發(fā)現(xiàn)了艾奧和木星的其它衛(wèi)星，比伽利略早了一個(gè)星期。伽利略質(zhì)疑這個(gè)聲明，并且反駁馬里烏斯剽竊、抄襲他的成就。因?yàn)橘だ栽隈R里烏斯之前就發(fā)布了他的發(fā)現(xiàn)，而且相信馬里烏斯也知道這件事。

    在后來(lái)的兩個(gè)半世紀(jì)，艾奧仍未被解析過(guò)，在天文學(xué)家的望遠(yuǎn)鏡中仍然只是一個(gè)亮度5等的光點(diǎn)。在17世紀(jì)，艾奧和其他的伽利略衛(wèi)星為各種各樣的目的服務(wù)，像是協(xié)助船員們進(jìn)行經(jīng)度的測(cè)量，驗(yàn)證開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)第三定律，和測(cè)量光線在旅行在木星和地球之間的時(shí)間　。以卡西尼等人建立的星歷表為基礎(chǔ)，拉普拉斯創(chuàng)造了一種數(shù)學(xué)的理論來(lái)解釋艾奧、歐羅巴、和蓋尼米得的軌道共振　。這種共振在日后發(fā)現(xiàn)對(duì)這三顆衛(wèi)星的地質(zhì)有深遠(yuǎn)的影響。

    望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的改進(jìn)，使19世紀(jì)末20世紀(jì)初的天文學(xué)家有能力在解析（能看得見(jiàn)）出在艾奧上大區(qū)域的表面特點(diǎn)。

    在1890年代，巴納德首先觀察到艾奧的赤道和極區(qū)之間在光度上的變化，正確的測(cè)量出這兩個(gè)地區(qū)的光度變化是來(lái)自顏色和反照率的不同，而不是因?yàn)榘瑠W呈現(xiàn)卵型，一如威廉·皮克林和他的同伴所主張的，而不是巴納德最初所主張的是兩個(gè)不同的天體　。之后的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)證實(shí)了艾奧很明確的在極區(qū)是紅棕色的，而赤道帶是黃白色的。

    在20世紀(jì)中期的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)開(kāi)始注意到艾奧異常的本質(zhì)。分光鏡的觀測(cè)建議艾奧的表面沒(méi)有水冰（在其它的伽利略衛(wèi)星上被發(fā)現(xiàn)含量豐富的物質(zhì)）；同樣的觀測(cè)亦表面主要的成分是鈉鹽和硫磺。　電波望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)揭露了艾奧對(duì)木星的磁層有所影響，如被觀察到的十米的波長(zhǎng)爆發(fā)與艾奧的軌道周期有關(guān)　。

    通過(guò)艾奧附近的第一艘航天器是先驅(qū)者10號(hào)和先驅(qū)者11號(hào)這一對(duì)孿生的航天器，分別在月月2日　以無(wú)線電追蹤提供了艾奧質(zhì)量的改善估計(jì)值、與艾奧尺寸的最佳值。認(rèn)為艾奧是四顆伽利略衛(wèi)星中密度最高的，主要是由硅酸鹽的巖石組成，而不是水冰組成的。

    先驅(qū)者號(hào)也揭露艾奧有稀薄的大氣層，軌道附近有強(qiáng)烈的輻射傳送帶。先驅(qū)者11號(hào)的照相機(jī)獲得的唯一一張好的照片，顯示了艾奧的北極地區(qū)。先驅(qū)者10號(hào)原先計(jì)劃在近距離的接近艾奧時(shí)拍攝照片，但是這項(xiàng)觀測(cè)因?yàn)楦咻椛涞沫h(huán)境而失敗了　。

    當(dāng)另一對(duì)航天器旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)在1979年掠過(guò)艾奧，它們更為先進(jìn)的影像系統(tǒng)可以獲得更好的影像。

    旅行者1號(hào)在1979年3月5日從20,600公里飛掠過(guò)這顆衛(wèi)星　，它傳回在接近的影像顯露很奇怪、多彩多姿卻沒(méi)有撞擊坑的　。分辨率最高的影像顯示出相對(duì)年輕的表面點(diǎn)綴著其形怪狀的凹坑，山比艾佛勒斯峰還要高，還有類似熔巖流的特征。

    在短暫的邂逅之后，旅行者工程師琳達(dá)·蒙娜碧朵注意到在一張影像中有一個(gè)流束從表面放射出來(lái)。分析旅行者1號(hào)拍攝的其他影像后，總共找到9張有這種流束的照片，證實(shí)了艾奧有活躍的火山活動(dòng)。

    在旅行者1號(hào)邂逅艾奧之前不久，sta

    ick　casse

    、和r　t　rey

    olds曾發(fā)表了一篇論文，作者計(jì)算出因?yàn)闅W羅巴和蓋尼米得的軌道共振，艾奧的內(nèi)部會(huì)有巨大的潮汐熱化（詳細(xì)的過(guò)程與解釋請(qǐng)參見(jiàn)潮汐熱的章節(jié)）。來(lái)自這次飛掠的數(shù)據(jù)顯示艾奧的表面由硫磺和二氧化硫霜控制著。這些成分也掌控著稀薄的大氣層和圍繞著艾奧軌道的等離子體環(huán)（也是旅行者發(fā)現(xiàn)的）　。

    旅行者2號(hào)在1979年7月9日以公里（英里）的距離掠過(guò)，雖然他沒(méi)有旅行者1號(hào)那么接近，比較這兩艘航天器的影像顯示出在這五個(gè)月內(nèi)表面有一些地區(qū)發(fā)生了變化。另一方面，旅行者2號(hào)在離開(kāi)木星的系統(tǒng)時(shí)觀察到艾奧呈現(xiàn)月牙型，并顯示出在3月觀測(cè)到的9個(gè)流束中的8個(gè)依然活躍著，只有裴蕾火山已經(jīng)熄滅了。

    伽利略號(hào)航天器從地球出發(fā)后經(jīng)歷了6年的航程，于1995年抵達(dá)木星，依循旅行者航天器的發(fā)現(xiàn)和地基天文

    臺(tái)多年的觀測(cè)，繼續(xù)后續(xù)的觀測(cè)。艾奧的位置在木星最強(qiáng)烈的一條輻射帶之內(nèi)，阻礙了近距離長(zhǎng)時(shí)間飛掠的觀測(cè)，但是伽利略主要的任務(wù)就是研究伽利略衛(wèi)星，在最初兩年的任務(wù)中軌道將進(jìn)入并密切的經(jīng)過(guò)這些衛(wèi)星。在月7日飛掠過(guò)時(shí)雖然沒(méi)有獲得影像，但還是有重大的結(jié)果，例如發(fā)現(xiàn)類似于太陽(yáng)系內(nèi)側(cè)的巖石行星的巨大鐵核　。

    在伽利略的主要任務(wù)期間，盡管缺乏近距離特寫的鏡頭和機(jī)械上的問(wèn)題，還是傳回來(lái)了許多的資料，并且有一些重大的發(fā)現(xiàn)。伽利略號(hào)觀測(cè)到了pil

    火山的主要爆發(fā)，并且證實(shí)火山爆發(fā)由硅酸鹽的巖等離子體和富含鎂的鎂鐵質(zhì)和超鎂鐵質(zhì)成分與硫磺和二氧化硫組成，類似于地球上的水和二氧化碳所扮演的角色。

    在任務(wù)的主要期間，幾乎每一條軌道都獲得了艾奧遠(yuǎn)距離的影像，顯露很大數(shù)量的火山活動(dòng)（來(lái)自表面和火山流束兩者的巖等離子體冷卻時(shí)都散發(fā)出輻射熱），眾多的山和廣泛的型態(tài)學(xué)上的變化，還有在旅行者和伽利略的年代之間，以及伽利略不同的軌道期間，在表面發(fā)生的變化。

    伽利略號(hào)的任務(wù)在年兩度的延展，在這些延長(zhǎng)任務(wù)的期間，航天器在1999年末至2000年初，三度飛越艾奧；在2001年末至2002年初又再三度飛越。在這些遭遇時(shí)間的觀察透露了艾奧的火山和山的地質(zhì)過(guò)程，排除了磁場(chǎng)的出現(xiàn)，并且證實(shí)了火山運(yùn)動(dòng)的程度　。在月，卡西尼航天器在前往土星的路程上與木星系統(tǒng)有過(guò)短暫的邂逅，與伽利略號(hào)聯(lián)合一起觀測(cè)。這次的觀測(cè)在特瓦史塔火山口發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的流束和證實(shí)觀察到了艾奧的極光。

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