Núi lửa trên Io

Io, với hai cột khói núi lửa trên bề mặt của nó.
Núi lửa trên Io, một vệ tinh tự nhiên của Sao Mộc, với số lượng lên đến hàng trăm, là hoạt động địa chất mạnh mẽ nhất trên thiên thể này, thường xuyên đưa các chất khoáng nóng chảy với nhiệt độ và áp suất cao lên bề mặt của thiên thể, đồng thời cung cấp vật chất cho khí quyển Io và từ quyển Sao Mộc.  Môn khoa học về núi lửa trên Io là môn nghiên cứu về các dòng chảy dung nham, các hố núi lửa và các hoạt động núi lửa trên bề mặt của Io. Hoạt động núi lửa của Io đã được phát hiện vào năm 1979, bởi Linda Morabito, người nghiên cứu các ảnh chụp từ Voyager 1. Các quan sát về Io bởi các tàu vũ trụ đi ngang qua (Voyagers, Galileo, Cassini, và New Horizons) và các đài thiên văn trên Trái Đất đã cho thấy hơn 150 núi lửa hoạt động. Tới 400 núi lửa được dự đoán là đang tồn tại trên Io, dựa vào những quan sát này. Hoạt động núi lửa của Io làm cho vệ tinh tự nhiên này trở thành một trong bốn thiên thể trong Hệ Mặt Trời được biết đến là đang có núi lửa hoạt động (ba thiên thể còn lại là Trái Đất, Enceladus - một vệ tinh tự nhiên của Sao Thổ - và Triton - vệ tinh tự nhiên của Sao Hải Vương).
Các nguồn nhiệt cung cấp năng lượng cho hoạt động núi lửa của Io, được tiên đoán lần đầu tiên vào thời gian ngay trước khi Voyager 1 bay ngang qua, đến từ nhiệt thủy triều do độ lệch tâm quỹ đạo lớn của Io. Đây là nguồn nhiệt khác hẳn với địa nhiệt của Trái Đất, sinh ra  chủ yếu là từ hoạt động phân rã đồng vị phóng xạ và nguồn nhiệt nguyên thủy. Quỹ đạo lệch tâm lớn của Io dẫn đến khác biệt về lực hút của Sao Mộc lên nó ở cận điểm so với viễn điểm quỹ đạo, khiến cho bướu thủy triều của Io ở cận điểm và viễn điểm là khác nhau. Như vậy, Io biến dạng liên tục khi di chuyển trên quỹ đạo, và sự biến dạng này gây ra ma sát, sinh ra nhiệt trong lòng của nó. Nếu không có nhiệt thủy triều, Io có thể sẽ tương tự như Mặt Trăng, một thiên thể có kích cỡ và khối lượng tương đương, với hoạt động địa chất đã ngừng và bề mặt lỗ chỗ các hố thiên thạch.
Hoạt động núi lửa của Io đã dẫn đến sự hình thành của hàng trăm tâm núi lửa và các cấu trúc dung nham rộng lớn, làm cho nó trở thành thiên thể có hoạt động núi lửa mạnh mẽ nhất trong Hệ Mặt Trời. Ba kiểu phun trào núi lửa khác nhau đã được xác định, khác nhau về thời gian, cường độ và tốc độ tràn dung nham, và vị trí phun trào (có xảy ra trong vùng lõm núi lửa hay không). Các dòng dung nham trên Io, với chiều dài từ hàng chục đến hàng trăm cây số, có thành phần chủ yếu là bazan, tương tự như dung nham trên Trái Đất tại các núi lửa hình khiên như Kīlauea ở Hawaii. Mặc dù hầu hết các dung nham trên Io cấu tạo từ bazan, một vài dòng dung nham chứa lưu huỳnh và lưu huỳnh dioxide đã được quan sát thấy. Ngoài ra, nhiệt độ phun trào có thể lên tới 1.600 K (1.300 °C; 2.400 °F), nhiệt độ cao này có thể được giải thích bởi sự phun trào dung nham siêu mafic silicat nhiệt độ cao.
Do sự hiện diện của lượng lớn vật liệu lưu huỳnh trong lớp vỏ và trên bề mặt của Io, một số vụ phun trào đẩy lưu huỳnh, khí lưu huỳnh dioxide, và tephra lên độ cao tới 500 kilômét (310 mi) vào không gian, tạo ra các cột khói núi lửa hình ô dù. Các vật chất được phun ra tạo nên màu sắc cho địa hình xung quanh - gồm các màu đỏ, đen, và/hoặc trắng - đồng thời cung cấp vật liệu cho bầu khí quyển mỏng của Io và từ quyển Sao Mộc. Các tàu vũ trụ bay qua Io từ năm 1979 đã quan sát thấy nhiều thay đổi bề mặt của Io do hoạt động núi lửa.