Общие сведения
Диаметр — 3642 км (4 по величине спутник в Солнечной системе, крупнее только Ганимед, Титан и Каллисто), его размеры — 3 660,0 × 3 637,4 × 3 630,6 км, средний радиус — 1 821,3 км (0,286 земного), площадь поверхности — 41 910 000 км2, масса — 8,9319·1022 кг, средняя плотность — 3,528 г/см3, ускорение свободного падения на экваторе — 1,796 м/с2 (0,183 g), первая космическая скорость — 1,809 км/с, экваториальная скорость вращения — 271 км/ч. Альбедо = 0,63 ± 0,02.
Относится к группе галилеевых спутников (вместе с Европой, Ганимедом и Каллисто, причём является самым близким из них спутником Юпитера (однако, ещё ближе к планете находятся 4 более мелких спутника). Орбита Ио находится на расстоянии 421 700 км от центра Юпитера и в 350 000 км от верхнего слоя облаков этой планеты. Ио делает оборот вокруг гигантской планеты всего за 42,5 часа. Спутник находится в орбитальном резонансе 2:1 с Европой и 4:1 с Ганимедом, то есть успевает обернуться вокруг планеты 2 раза за время 1 оборота Европы и 4 раза — за время 1 оборота Ганимеда. Этот резонанс поддерживает эксцентриситет орбиты Ио (0,0041), что является главной причиной большой геологической активности Ио. Как и другие галилеевы спутники, Ио — синхронный спутник: он обращён к Юпитеру всегда одним полушарием.
Спутник играет существенную роль в формировании магнитного поля Юпитера. Магнитосфера этой планеты вбирает в себя газы и пыль из тонкой атмосферы спутника со скоростью 1 т в секунду. Данная материя состоит преимущественно из ионизированной и нейтральной серы S, кислорода O и хлора Cl; атомарного натрия Na и калия K; молекулярного диоксида серы SO2 и серы S; и пыли хлорида натрия NaCl. Эти вещества выбрасываются вулканами спутника, попадают в её атмосферу, а затем — в юпитерианскую магнитосферу и, реже, в межпланетное пространство, и оказывается в разных нейтральных облаках и радиационных поясах магнитосферы Юпитера, а иногда покидает пределы системы этой планеты.
Температура поверхности от 90 K (-183,15 °C) до 130 K (-143,15 °C); в среднем — 110 K (-163,15 °C).
Возраст Ио составляет около 4,5 миллиарда лет.
Внутреннее строение
Геологическая активность
Является самым геологически активным телом Солнечной системы, на нём находится более 400 действующих вулканов. Эта активность обусловлена периодическим нагревом недр спутника в результате трения, которое происходит, скорее всего, из-за приливных гравитационных воздействий со стороны Юпитера, Европы и Ганимеда. У некоторых вулканов выбросы серы и диоксида серы настолько сильны, что поднимаются на высоту 500 км.
Атмосфера Ио
Атмосфера на 90% состоит из диоксида серы SO2.
Изучение и возможная колонизация
Спутник был открыт 8 января 1610 года Галилео Галилеем.
3 декабря 1973 года и 2 декабря 1974 года «около» спутника пролетали КА «Пионер-10» и «Пионер-11». Удолась уточнить массу Ио; оказалось, что он имеет самую большую среди галилеевых спутников плотность и состоит из силикатных пород, а не водяного льда. Был обнаружен тонкий слой атмосферы спутника и интенсивный радиационный пояс возле её орбиты.
В 1979 году мимо Ио пролетели зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», обнаружившие вулканическую активность на спутнике.
В 1995 году системы Юпитера достиг КА «Галилео»,который стал свидетелем крупного извержения патеры Пиллана и смог подтвердить, что выбросы вулканов состоят из силикатной магмы, богатой магнием и имеющей основной и ультраосновной состав.
В декабре 2000 года КА «Кассини» прошёл недалеко от системы Юпитера по пути к Сатурну. Был был обнаружен новый шлейф на патерах Тваштара и лучше понято сияние Ио. Были получены новые данные о плазменном торе, формируемом Ио. Тор состоит из ионизованных атомов и молекул серы с примесью других веществ. Меридиональное сечение тора имеет форму эллипса со сравнимыми осями.
28 февраля 2007 года мимо спутника пролетел КА «Новые горизонты», получивший новые данные и снимки.
Гипотетическая колонизация Ио маловероятна из-за вулканической активности и мощной радиации.