Io (vệ tinh)
Cấu trúc > Bề mặt > Hoạt động núi lửa

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về .
Bài chi tiết: Núi lửa trên Io và Danh sách vùng lõm trên Io
Nhiệt thủy triều do sự lệch tâm quỹ đạo cưỡng bức của Io tạo ra đã khiến vệ tinh này trở thành một trong những thiên thể có hoạt động núi lửa mạnh nhất trong hệ Mặt Trời, với hàng trăm trung tâm núi lửa và các dòng dung nham lớn. Trong một đợt phun trào lớn, các dòng chảy dung nham dài hàng chục thậm chí hàng trăm kilômét có thể được thạo ra, chủ yếu gồm các dòng dung nham bazan silicat với các thành phần hoặc mafic hay siêu mafic (giàu magnesi). Như một sản phẩm phụ của hoạt động này, lưu huỳnh, khí lưu huỳnh dioxide và vật liệu mạt vụn núi lửa silicat (như tro) bị thổi lên độ cao tới 500 km (310 dặm) vào không gian, tạo ra những đám khói lớn, hình nấm, khiến bề mặt loang lổ màu đỏ, đen và trắng, và cung cấp vật liệu cho khí quyển mỏng của Io cũng như quyển từ lớn của Sao Mộc.
Bề mặt Io có rải rác các vùng lõm núi lửa được gọi là paterae. Paterae nói chung có đáy phẳng được bao quanh bởi các bức tường dốc. Những đặc điểm này giống với các hõm chảo núi lửa trên Trái Đất, nhưng ta không biết nếu chúng được tạo ra sau sự sụp đổ một buồng dung nham trống rỗng như kiểu các hõm chảo trên Trái Đất hay không. Một giả thiết cho rằng những đặc điểm đó đã được tạo thành bởi sự đào lên của các sill núi lửa, và vật liệu nằm phía trên hoặc đã bị bắn ra hoặc đã tích hợp vào sill. Không giống các đặc điểm tương tự trên Trái Đất và Sao Hỏa, những chỗ lõm đó nói chung không nằm ở trên đỉnh của các núi lửa hình khiên và thường to lớn hơn, với đường kính trung bình 41 km (25 dặm), vùng lõm lớn nhất là Loki Patera có đường kính 202 km (126 dặm). Dù cơ chế hình thành có như thế nào, thì hình thái và sự phân bố của nhiều vùng lõm cho thấy những đặc điểm đó về mặt kết cấu là có kiểm soát, với ít nhất một nửa được bao quanh bởi các phay đứt đoạn hay những ngọn núi. Những nơi có đặc điểm này thường là các điểm phun trào núi lửa, hoặc từ các dòng dung nham trải dài trên bề mặt paterae, như tại điểm phun trào ở Gish Bar Patera năm 2001, hay ở hình thức một hồ dung nham. Các hồ dung nham trên Io thường có hoặc một lớp vỏ dung nham liên tục đảo ngược, như tại hồ Pele, hoặc một vỏ đảo ngược theo chu kỳ, như tại hồ Loki.
Các dòng dung nham thể hiện một kiểu địa hình núi lửa chính khác trên Io. Macma phun trào lên bề mặt từ các miệng phun ở đáy paterae hay trên các đồng bằng từ các vết nứt, tạo ra các dòng dung nham phồng, phức hợp tương tự như những dòng nhung nham được quan sát thấy tại Kilauea ở Hawaii. Những hình ảnh thu được từ tàu vũ trụ Galileo cho thấy nhiều dòng dung nham lớn trên Io, như những dòng dung nham tại núi lửa Prometheus và Amirani, được tạo ra bởi sự bồi đắp những dòng dung nham nhỏ phía trên những dòng dung nham cũ. Những vụ bùng phát dung nham lớn hơn cũng đã được quan sát thấy trên Io. Ví dụ cạnh trước của dòng Prometheus di chuyển 75 tới 95 km (47 tới 59 dặm) giữa lần quan sát của Voyager năm 1979 và những lần quan sát đầu tiên của Galileo năm 1996. Một cuộc phun trào lớn năm 1997 đã tạo ra hơn 3.500 km² (1.350 dặm vuông) dung nham và làm ngập tràn đáy của Pillan Patera gần đó.
Việc phân tích các hình ảnh của Voyager khiến các nhà khoa học tin rằng những dòng dung nham đó chủ yếu được tạo thành bởi nhiều hợp chất lưu huỳnh nóng chảy. Tuy nhiên, những nghiên cứu hồng ngoại sau này từ trên Trái Đất và những đo đạc của tàu vũ trụ Galileo cho thấy những dòng chảy đó là dung nham hợp chất bazan với thành phần mafic tới siêu mafic. Giả thuyết này dựa trên những đo đạc nhiệt độ tại các "điểm nóng" trên Io, hay tại các địa điểm phun trào nhiệt, cho thấy nhiệt độ ít nhất 1.300 K và một số nơi cao tới 1.600 K. Những ước tính ban đầu cho thấy nhiệt độ phun trào đạt tới 2.000 K đã bị chứng minh là sai lầm bởi các mô hình nhiệt không chính xác được sử dụng để đo nhiệt độ.
Sự khám phá các đám khói tại các núi lửa Pele và Loki là dấu hiệu đầu tiên cho thấy rằng Io có hoạt động địa chất. Nói chung, những đám khói này được hình thành khi những chất dễ bay hơi như lưu huỳnh và lưu huỳnh dioxide bị các núi lửa trên Io phun lên trời ở tốc độ lên tới 1 km/s (0,6 dặm/s). Các vật liệu khác có thể có trong những đám khói núi lửa gồm natri, kali, và clo. Những đám khói này có vẻ được hình thành theo một trong hai cách. Những đám khói lớn nhất trên Io đã được tạo ra khi khí lưu huỳnh và lưu huỳnh dioxide thoát ra khỏi macma đang phun trào tại các miệng núi lửa hay các hồ dung nham, thường kéo theo vật liệu silicat dung nham núi lửa với chúng. Những đám khói này hình thành nên các chất lắng đọng màu đỏ (từ lưu huỳnh chuỗi ngắn) và đen (từ silicat núi lửa) trên bề mặt. Khói được hình thành theo cách này là những đám khói lớn nhất phát hiện thấy trên Io, tạo thành những vòng tròn đỏ có đường kính hơn 1.000 km (620 dặm). Những ví dụ về kiểu khói này như tại các núi lửa Pele, Tvashtar và Dazhbog. Một kiểu khói khác được tạo thành khi các dòng dung nham làm bốc hơi lớp băng lưu huỳnh dioxide phía dưới, khiến lưu huỳnh thoát ra bay lên trời. Kiểu khói này thường hình thành những lắng đọng màu sáng, hình tròn gồm lưu huỳnh dioxide. Chúng thường chưa cao tới 100 km (62 dặm), và là những đám khói có thời gian tồn tại lâu nhất trên Io. Những ví dụ như tại các núi lửa Prometheus, Amirani và Masubi.