Núi lửa trên Io
Các kiểu phun trào > Phun trào trong vùng lõm

Phun trào trong vùng lõm là các phun trào núi lửa xảy ra trong vùng lõm núi lửa, vùng thường có  sàn phẳng bao quanh bởi những bức tường dốc. Vùng lõm núi lửa trên Io trông giống như hõm chảo trên Trái Đất, nhưng không rõ liệu chúng có được hình thành khi buồng dung nham rỗng bị sụp đổ như trên Trái Đất không. Một giả thuyết cho rằng chúng được tạo ra khi các mạch ngang (sill) của núi lửa bị làm lộ ra, với lớp vật liệu nằm bên trên bị thổi bay hoặc bị rơi vào trong mạch ngang. Một số vùng lõm có dấu hiệu của nhiều vụ sụp đổ đã xảy ra, tương tự như với hõm chảo trên đỉnh Olympus Mons trên Sao Hỏa hay Kīlauea trên Trái Đất, cho thấy rằng chúng có thể thỉnh thoảng được hình thành giống như các hõm chảo. Vì cơ chế hình thành của chúng vẫn chưa được chắc chắn, thuật ngữ mà Hiệp hội Thiên văn Quốc tế đặt cho chúng là tên Latinh patera (số nhiều là paterae), thay vì tên gọi của hõm chảo. Không giống các hõm chảo hoặc các cấu trúc tương tự trên Trái Đất và Sao Hỏa, các vùng lõm thường không nằm ở đỉnh của các núi lửa hình khiên và rộng lớn hơn, với đường kính trung bình cỡ 41 kilômét (25 mi). Độ sâu vùng lõm mới chỉ được đo cho một vài vùng lõm và thường sâu hơn 1 km. Vùng lõm núi lửa lớn nhất trên Io là Loki Patera có bề ngang 202 kilômét (126 mi). Dù cơ chế hình thành có như thế nào, hình thái và phân bố của nhiều vùng lõm núi lửa gợi ý rằng cấu trúc của chúng có tuân theo những quy tắc nhất định, với ít nhất một nửa được bao quanh bởi các đứt gãy hoặc núi non.
Phun trào kiểu này có thể có hình dạng là các dòng dung nham chảy tỏa ra sàn của vùng lõm, hoặc ở hình dạng hồ dung nham. Trừ các quan sát ở cự ly gần của tàu vũ trụ Galileo trong bảy lần bay qua Io, với các ảnh chụp khác, có thể khó phân biệt hồ dung nham với dòng dung nham phun tràn lên sàn vùng lõm, do không đủ độ phân giải và phát xạ nhiệt của hai hình dạng này tương tự nhau. Các vụ phun trào trong vùng lõm, ví dụ như vụ phun trào ở Gish Bar Patera vào năm 2001, có thể to rộng như những vụ phun trào tràn ra các vùng đồng bằng của Io. Các đặc điểm giống như dòng chảy cũng đã được quan sát trong một số vùng lõm, như ở Camaxtli Patera, gợi ý rằng các dòng dung nham có thể nổi lên sàn của các vùng lõm một cách định kỳ.
Các hồ dung nham trên Io là các vùng thấp được điền đầy bởi dung nham nóng chảy, bao phủ bởi một lớp mỏng dung nham đông cứng. Những hồ dung nham này nối trực tiếp với một bể chứa mắc ma nằm bên dưới. Các quan sát phát xạ nhiệt tại một số hồ dung nham trên Io tiết lộ các vùng đá nóng chảy tỏa sáng nằm ở rìa vùng lõm, do lớp phủ mỏng ở mặt trên của hồ bị nứt vỡ theo đường chạy quanh rìa của vùng lõm. Theo thời gian, vì dung nham đông cứng có trọng lượng riêng lớn hơn so với dung nham vẫn còn nóng chảy, lớp vỏ này có thể bị chìm xuống, gây ra một sự tăng đột ngột bức xạ nhiệt ở vùng lõm núi lửa. Với một số hồ dung nham, ví như tại núi lửa Pele, hiện tượng lớp phủ đông cứng chìm xuống thường xuyên diễn ra, làm chúng trở thành những điểm bức xạ hồng ngoại gần mạnh nhất trên Io. Tại các hồ dung nham khác, như Loki Patera, hiện tượng này có thể chỉ xảy ra vào một số thời điểm. Ở loại hồ dung nham yên tĩnh hơn này, trong thời điểm diễn ra quá trình chìm xuống của lớp phủ, một làn sóng lớp phủ bề mặt chìm xuống lan tỏa ra vùng lõm với tốc độ khoảng 1 kilômét (0,6 mi) mỗi ngày, với lớp phủ non mới hình thành ở phía sau làn sóng này, cho tới khi toàn bộ hồ bị dung nham nóng chảy nổi lên. Một vụ phun trào mới sẽ chỉ bắt đầu, ở một thời điểm sau, một khi lớp phủ non mới đã đủ nguội, đủ đông cứng và đủ dày để cho nó không còn có thể nổi bền vững bên trên dung nham lỏng được nữa. Trong mỗi lần  đảo lộn lớp phủ như vậy, Loki có thể phát ra đến hơn mười lần lượng nhiệt so với khi lớp phủ của nó đang ổn định.