探索太陽系就像剝洋蔥一樣。 每剝開新的一層，人們就會發現新的謎團，每一個謎團都比上一層更令人費解。 當涉及到木星的衛星系統時，尤其是它的四個最大衛星-艾歐，歐羅巴，木衛三和卡利斯托。 為了紀念它（她）們的創始人，這些衛星被稱為伽利略衛星，它們擁有很多的神奇的環境特征，這些奇觀也讓科學家們忙了幾個世紀。

作為最靠近木星的衛星，它不僅是太陽系中的第四大衛星，也是所有已知衛星中密度最高的，并且還是太陽系中已知最“幹燥”的東西。 它也是僅有的四個已知經曆活火山活動的天體之一，并且擁有400多個活火山，是太陽系中地質最活躍的天體。

發現和命名：像所有伽利略衛星一樣，伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）于1610年1月使用自己設計的望遠鏡發現了它。當時，由于那個時候的望遠鏡的分辨率比較低，伽利略沒辦法區分它和歐羅巴（木衛二），因此将兩者記錄為一個單一的光點。但是，在第二天就首次發現它們是兩個不同的天體。他的觀測結果于1610年3月發表在他的《星際使者》（Sidereus Nuncius）中。

1614年，德國天文學家西蒙·馬裡烏斯（Simon Marius）在他的《木星世界》（Mundus Jovialis）中聲稱，他自己獨自同時發現了這兩顆衛星。以為伽利略首先通過發表發現而收獲了名聲，根據馬呂斯的建議（應約翰内斯·開普勒的奉命）， 西蒙的觀點最終被采用，盡管直到20世紀才被采用。在此之前，根據伽利略的稱号，艾奧被稱為木星I。

在費城富蘭克林學院的一次展覽中，伽利略的望遠鏡用手寫的字樣指明了鏡頭的放大倍率。

圖片來源：AP Photo / Matt Rourke

與其他伽利略衛星一樣，艾歐以宙斯的戀人（希臘語中為宙斯，羅馬語中為朱庇特）命名。根據神話傳說，她是希臘阿爾戈斯地區的赫拉的女祭司和赫拉克勒斯的祖先。艾歐地表上的特征以神話中的人物和地點命名，但也以各種神話中的火神，火山，太陽和雷聲以及但丁的地獄的字符和地點（由于其擁有很多火山的特點）而命名。

迄今為止，國際天文學聯合會已經批準了225個火山，山脈，高原和大型反照率特征①的名稱。比如Prometheus，Pan Mensa，Tvashtar Paterae和Tsui Goab Fluctus。

大小，質量和軌道：艾歐的平均半徑為1821.6±0.5 km，質量為8.93×1022 kg。其大小相當于0.286個地球，并且質量是地球的0.015倍。 Io繞木星以421,700 km（0.002819 天文單位）的平均距離（半長軸）運行。它具有較小的偏心率（0.0041），導緻其軌道在近拱點②時為420,000 km（0.002807 天文單位）到423,400 km（0.002830 天文單位）之間發生變化。

作為最靠近土星的伽利略衛星，它也是木星發出的第五顆衛星，其軌道介于提比小衛星（木衛十四）和歐羅巴（木衛二）之間。像其他伽利略衛星和其他衛星一樣，艾歐的自轉與其軌道周期同步旋轉，幾乎保持一面始終指向木星的狀态。

艾歐（左下方），月球（左上方）和地球之間的大小比較。

圖片來源：NASA / JPL /亞利桑那大學

艾歐大約需要42.5小時才能完成圍繞木星的一個軌道，并且與歐羅巴處于2：1的平均運動③軌道共振④，與Ganymede處于4：1的共振。這意味着當歐羅巴走完每一個軌道艾歐都完成了兩個木星軌道，而對于木衛三的每個軌道艾歐是四個軌道。這種共振有助于維持其軌道偏心率（0.0041），從而為其地質活動提供主要的熱源。

：反照率特征（albedo feature）是行星、衛星等太陽系天體某個反照率和鄰近區域相比特别高或低（即特别亮或暗）的區域。

：拱點（apsis，複數為apsides）是指一個物體的運動軌道的極端點；在天文學中，這個詞是指在橢圓軌道上運行的天體最接近或最遠離它的引力中心（通常也就是系統的質量中心）的點。最靠近引力中心的點稱為近拱點（periapsis）或近心點（pericentre），而距離最遠的點就稱為遠拱點（apoapsis）或遠心點（apocentre）。連接近拱點和遠拱點的直線稱為拱點線，是橢圓的長軸，也是橢圓内最長的直線段。

：平均運動n是表征一顆衛星繞其橢圓軌道運行速度的物理量。除了軌道是正圓形外，平均運動都是一個平均值，并不能反映出即時的角速率。在衛星軌道參數中，平均運動的單位一般為“周期/天”。

G為引力常量，M和m 為兩個繞行天體的質量，a為半長軸長度

：軌道共振（orbital resonance）是天體運動中出現的各種共振現象的泛稱。原是指兩天體之間的軌道-軌道共振，即兩個天體各自以平太陽（見平太陽日）速度n1和n2繞同一中心天體運行，滿足條件n1/n2=p/q（p，q為正整數），即構成兩個運行軌道之間的p/q軌道共振。是天體力學中的一種效應與現象，是當在軌道上的天體于周期上有簡單（小數值）的整數比時，定期施加的引力影響到對方所産生的

作者: universetoday

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