此條目介紹的是环绕木星运行的卫星。关于希腊神话人物，请见「
伊俄 」。关于同名小行星，请见「
犊神星 」。
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木衛一 伽利略號 於1999年七月所拍攝到木衛一的真實色彩影像，可見表面滿佈活躍的火山。
发现 發現者 伽利略·伽利莱 西門·马里乌斯 發現日期 1610年1月8日[ 1] 編號 其它名稱 木卫一 軌道參數 近心點 420,000 公里 (0.002 807 天文单位) 遠心點 423,400 公里 (0.002 830 天文单位) 二次軌道半徑 421,700 公里 (0.002 819天文單位 ) 離心率 0.0041 軌道週期 1.769 137 786 d (152 853.504 7 秒, 42 小时) 平均軌道速度 17.334 公里/秒 軌道傾角 2.21° （對黃道 ） 隸屬天体 木星 物理特徵 大小 3,660.0 × 3,637.4 × 3,630.6 公里[ 2] 平均半徑 1,821.3 公里 (0.286地球)[ 2] 表面積 41,910,000 公里2 (0.082地球) 體積 2.53×1010 公里3 (0.023地球) 質量 8.9319×1022 公斤 (0.015地球) 平均密度 3.528 克 /厘米3 表面重力 1.796 米/秒2 (0.183G ) 2.558 公里/秒 自轉週期 同步 赤道自轉速度 271 公里公里/小时 反照率 0.63 ± 0.02[ 3] 視星等 5.02 (衝 )[ 4] 大氣特徵 表面氣壓 微量 成分 90% 二氧化硫
木衛一 （英語：Io ，音译为埃歐）是木星 最近的衛星 ，属于伽利略衛星 。直徑 為3,642公里 ，是太陽系第四大衛星。名字來自宙斯 的一位戀人：伊俄 ，亦是赫拉 的女祭司。
木卫一有400座左右的活火山 ，是太陽系 中地質活動最活躍的天體 。[ 5] [ 6] 木星 牽引，因潮汐摩擦產生潮汐熱 化，使其地質活動变得极端。有些火山造成的硫 和二氧化硫 可以攀升到500公里（310英里）的高度。木卫一表面也有超過100座山峰，在矽酸鹽 的上经过多次壓縮而升高，其中有些比地球上的珠穆朗玛峰 還要高。[ 7] 水冰 组成，但木卫一具有鐵或硫化鐵 的熔融核心，外面的地壳主要由矽酸鹽组成。木卫一表面上多数是广阔的平原，由硫和二氧化硫包覆。
木卫一特别的表面特徵由其火山活動使然。火山和熔岩流对表面造成巨大變化，因产生硫的同素异形体 和化合物，使其呈现黄、红、白、黑、绿色。一些熔岩流长达500公里，清楚呈现在表面上。火山活动产生的物质组成了木卫一稀薄的大气层，也大幅影响木星磁层 的性质和放射水平。木卫一的火山喷出物也在木星产生一个巨大的等离子环，在自己周围造成猛烈的放射环境。木卫一每天获得约3600雷姆 （36Sv ）的游離輻射 。[ 8]
木卫一与其他木卫在17和18世紀的天文學中扮演了一個重要的角色，它在1610年與其他的伽利略衛星 一起被伽利略 發現。這個發現促成了太陽系的哥白尼模型 被接受，約翰·克卜勒 發展出了行星運動定律 ，和奧勒·羅默 首先測定光速 。從地球來看，在19世紀後期和20世紀初 ，木卫一只是一個光點，直到我們有能力解釋它表面大規模的特徵，例如暗紅色的極區和明亮的赤道地區。在1979年，兩艘航海家 太空船揭露木卫一是一個地質活躍的世界，有許多火山活動的特徵，大山和年輕的表面，沒有明顯的撞擊坑 。伽利略號 在1990年和2000年的早期多次執行接近和飛掠過木卫一的任務，得到了木卫一內部結構和表面組成的數據資料。這些太空船也揭露了衛星和木星的磁層之間的關係，和在木卫一圍繞的軌道上存在著輻射傳送帶，即伊俄环 。木卫一每天接收的游離輻射 劑量約為3,600雷姆 （相當於36西弗 ）[ 9] 新視野號 在前往冥王星 的旅程中，於飛掠過木卫一時繼續進行探測。
木衛一與地球和月球的比較 當初西門·马里乌斯 （Simon Marius 伽利略衛星 的獨立發現者，所以西門·馬里烏斯 把這些衛星留名。他於1614年出版《西門·馬里烏斯的木星世界 》，他在書中將木星最內側的大衛星以希臘神話 的木卫一 來命名，她是眾神之王宙斯 （在羅馬神話 中稱為朱比特 ）眾多的戀人之一[ 10] 西門·馬里烏斯 的命名早期並未受到各界的認同與採用，一直到20世紀中葉才逐漸普遍使用。在早期絕大多數的天文文獻中，木卫一都被簡單的以羅馬數字標示為“Jupiter I [ 11] 伽利略 建議的命名系統），或是稱為“木星的第一顆衛星”[ 12] [ 13]
木卫一上的地型特徵和地點都使用與木卫一、火 、火山 、太陽 和雷神 等各種相關神話故事，其特徵和地名都來自但丁 的地獄 ，名字都適當的對應地表火山的本質[ 14] 航海家1號 首度看見，國際天文聯合會 批准了225個對於木卫一的火山、山脈、高原和高反照率地形的名字。這些核定使用木卫一的名稱包括patera mons mensa planum tholus fluctus vallis regio active eruptive center [ 14] 普羅米修斯火山 、潘平頂山 、陀湿多火山口 和楚耶熔岩流 [ 15]
木卫一衛星的發現者伽利略 。 木卫一的第一份觀測報告是伽利略 在1610年1月7日提出的。木卫一和木星其它伽利略衛星的發現被發表在伽利略於的1610年3月出版的星界報告 [ 16] 馬里烏斯木星報 中聲稱，他於1609年就發現了木卫一和木星的其它衛星，比伽利略早了一個星期。伽利略質疑這個聲明，並且反駁馬里烏斯剽竊、抄襲他的成就。因為伽利略在馬里烏斯之前就發布了他的發現，而且相信馬里烏斯也知道這件事。
在後來的兩個半世紀，木卫一仍未被解析過，在天文學家的望遠鏡中仍然只是一個亮度5等的光點。在17世紀，木卫一和其他的伽利略衛星為各種各樣的目的服務，像是協助船員們進行經度 的測量[ 17] 行星運動第三定律 ，和測量光線在旅行在木星和地球之間的時間[ 16] 卡西尼 等人建立的星曆表 為基礎，拉普拉斯 創造了一種數學的理論來解釋木卫一、歐羅巴 、和蓋尼米德 的軌道共振[ 16]
望遠鏡技術的改進，使19世紀末20世紀初的天文學家有能力在解析 （能看得見）出在木卫一上大區域的表面特點。在1890年代，巴納德 首先觀察到木卫一的赤道和極區之間在光度上的變化，正確的測量出這兩個地區的光度變化是來自顏色和反照率的不同，而不是因為木卫一呈現卵型，一如威廉·皮克林 和他的同伴所主張的，而不是巴納德最初所主張的是兩個不同的天體[ 12] [ 13] [ 18] [ 19]
在20世紀中期的望遠鏡觀測開始注意到木卫一異常的本質。分光鏡的觀測暗示木卫一的表面沒有水冰（在其它的伽利略衛星上被發現含量豐富的物質）[ 20] 鈉 鹽和硫磺 [ 21] 木星 的磁層有所影響，如被觀察到的十米的 波長 爆發與木卫一的軌道周期有關[ 22]
通過木卫一附近的第一艘太空船是先鋒10號 和先鋒11號 這一對孿生的太空船，分別在1973年12月3日和1974年12月2日[ 23] [ 24] [ 25] [ 23]
航海家1號 當另一對太空船航海家1號 和航海家2號 在1979年掠過木卫一，它們更為先進的影像系統可以獲得更好的影像。航海家1號在1979年3月5日從20,600公里飛掠過這顆衛星[ 26] [ 27]
在短暫的邂逅之後，航海家工程師琳達·蒙娜碧朵 注意到在一張影像中有一個流束從表面放射出來[ 28] 航海家1號 拍攝的其他影像後，總共找到9張有這種流束的照片，證實了木卫一有活躍的火山活動[ 29] 航海家1號 邂逅木卫一之前不久，Stan Peale、Patrick Cassen、和R. T. Reynolds曾發表了一篇論文，作者計算出因為歐羅巴 和蓋尼米德 的軌道共振，木卫一的內部會有巨大的潮汐熱化（詳細的過程與解釋請參見潮汐熱 的章節）[ 30] 二氧化硫 霜控制著。這些成分也掌控著稀薄的大氣層 和圍繞著木卫一軌道的電漿環 （也是航海家發現的）[ 31] [ 32] [ 33]
航海家2號在1979年7月9日以1,130,000公里（702,150英里）的距離掠過，雖然他沒有航海家1號那麼接近，比較這兩艘太空船的影像顯示出在這五個月內表面有一些地區發生了變化。另一方面，航海家2號在離開木星的系統時觀察到木卫一呈現月牙型，並顯示出在3月觀測到的9個流束中的8個依然活躍著，只有佩莱火山 已經熄滅了。[ 34]
伽利略號與木卫一的邂逅 日期 距離（公里） 1995年12月7日 897 1996年11月4日 244,000 1998年3月29日 252,000 1999年6月30日 127,000 1999年10月11日 611 1999年11月26日 301 2000年2月22日 198 2001年8月6日 194 2001年10月16日 184 2002年1月17日 102 2002年11月7日 45,800
伽利略號 太空船從地球出發後經歷了6年的航程，於1995年抵達木星，依循航海家太空船的發現和地基天文台多年的觀測，繼續後續的觀測。木卫一的位置在木星最強烈的一條輻射帶之內，阻礙了近距離長時間飛掠的觀測，但是伽利略主要的任務就是研究伽利略衛星，在最初兩年的任務中軌道將進入並密切的經過這些衛星。在1995年12月7日飛掠過時雖然沒有獲得影像，但還是有重大的結果，例如發現類似於太陽系內側的岩石行星的巨大鐵核[ 35]
在伽利略的主要任務期間，儘管缺乏近距離特寫的鏡頭和機械上的問題，還是傳回來了許多的資料，並且有一些重大的發現。伽利略號觀測到了皮兰火山的主要爆發，並且證實火山爆發由矽酸鹽的岩漿和富含鎂的鐵鎂質 和超鐵鎂質 成分與硫磺和二氧化硫組成，類似於地球上的水和二氧化碳所扮演的角色[ 36] [ 37]
伽利略號的任務在1997和2000年兩度的延展，在這些延長任務的期間，太空船在1999年末至2000年初，三度飛越木卫一；在2001年末至2002年初又再三度飛越。在這些遭遇時間的觀察透露了木卫一的火山和山的地質過程，排除了磁場的出現，並且證實了火山運動的程度[ 37] 卡西尼 太空船在前往土星 的路程上與木星系統有過短暫的邂逅，與伽利略號 聯合一起觀測。這次的觀測在陀湿多火山口 發現了一個新的流束和證實觀察到了艾歐的極光[ 38]
在伽利略號和新視野號相隔八年觀察到的表面特徵變化 在伽利略號 之後的2003年9月，火熱的困境出現在木星的大氣層，地基望遠鏡觀測到木卫一有新的火山活動。特別是来自夏威夷 凱克望遠鏡 的自適應光學 仪所獲取的影像，以及哈伯太空望遠鏡 允許天文學家監測木卫一的火山活動[ 39] [ 40]
前往冥王星 和柯伊柏带 的探测器新視野號 于2007年2月28日途中曾接近木星和木卫一。在接近木卫一期間，它獲得許多木卫一的遠距離觀測資料，包括陀湿多火山口 的巨大流束，證實了该喷发流是自1979年在木卫一上觀測到佩莱火山第一道流束來最大的火山喷流[ 41] 新視野號 也捕捉到吉卢火山口 在接近與進入早期噴發前的影樣，還有一些在伽利略號探测器就曾觀察到噴發的火山[ 41]
目前有兩個探測木星系統的計畫即將執行。朱諾號 太空船在2011年發射，其拍摄能力雖受到限制，但它可以使用近紅外線分光儀（JIRAM 歐羅巴木星系統任務 （EJSM 美国宇航局 和欧空局 合作的計畫，它已在2009年2月獲得批准，但預定发射日期是在2020年，并将使用二艘太空船来研究木卫一：美国宇航局的木星歐羅巴軌道者 和欧空局 的木星蓋尼米德軌道者 [ 42] [ 43] [ 44]
顯示木卫一 、歐羅巴 與蓋尼米德 的拉普拉斯共振 的動畫 木卫一以距離木星中心421,700 公里（262,000 英里）的距離，也就是距離雲層頂端350,000 公里（217,000 英里）的軌道繞行木星。它是木星的伽利略衛星中最內層的一顆，介於忒拜 和歐羅巴 之間。包括木星內側的衛星，木卫一是從木星內側算起的第五顆的衛星，它以42.5小時的週期繞行一周（快到足以在一個晚上就觀測出它的運動）。木卫一的平均軌道周期與歐羅巴有2：1的軌道共振 ，和蓋尼米德 有4：1的軌道共振，即木卫一每繞行木星二周，歐羅巴即繞行一周；而木卫一每繞行四周，蓋尼米德繞行一周。這種共振協助木卫一維持軌道離心率 （0.0041），並反過來為木卫一的地質活動提供主要的熱源（參見潮汐加熱 的章節對過程有更詳細的說明）[ 30] 潮汐散逸 ，很快的就會圓化，成為一個在地質上較不活躍的世界。
像木星的其他伽利略衛星和地球的月球 一樣，木卫一的自轉是潮汐鎖定 成和公轉周期一致的，使它永遠以同一面朝向木星。它的鎖定狀態也為木卫一的經度系統提供了定義的基準。木卫一的本初子午線 交會於南北極並且通過赤道上的木下點；總是對著木星的這個半球稱為向木半球（subjovian hemisphere antijovian hemisphere [ 45]
木星磁層的概要圖與被木卫一影響的成分（靠近影像的中心）：電漿環（紅色），中性雲（黃色），通量管（綠色）和磁場線（藍色）[ 46] 木卫一在木星磁場的塑造中扮演著重要的角色，木星的磁氣層以每秒1 公噸 的速率掃掠掉木卫一稀薄大氣層中的氣體和塵埃[ 47] 離子 化和原子狀態的硫磺、氧氣和氯、原子的鈉和鉀、分子的二氧化硫和硫磺，還有氯化鈉 的塵土[ 47] [ 48]
圍繞著木卫一（到距離木卫一表面6倍半徑之處）的是中性硫、氧、鈉和鉀原子的雲。這些微粒起源於木卫一大氣層的上部，但是遭受到電漿環 中的離子碰撞和其它的過程（後面再研究）激發而進入希爾球 ，這是木卫一的重力凌駕木星之上的區域；但有一些物質會逃逸出木卫一的引力並且進入環繞木星的軌道。大約超過20小時的周期，這些微粒將會從木卫一延伸形成香蕉的形狀，無論是在木卫一的軌道內側伸展至前方，或是在軌道外側落後在木卫一的後方，中性雲將從木卫一延伸遠達6倍木星半徑之處[ 47] [ 49]
木卫一的軌道在被稱為木卫一電漿環的強烈輻射帶內。在這個環形甜甜圈 形狀的電漿環中是發源於環繞著木卫一的中性原子雲，但被木星的磁氣層游離並被運載著的硫磺、氧、鈉和氯[ 47] [ 47] 磁層 異常，它們向外的壓力使它從內向外膨脹[ 50] 新視野號 偵測到進入了長長的磁層尾內。研究人員採用它散發的紫外線 波長，研究在電漿環內相似的變化。但是這些變化未能與木卫一的火山活動明確的聯結在一起（最後成為電漿環內材料的來源），而這種連結對中性鈉的雲很容易就建立起來[ 51]
尤里西斯號 太空船在1992年與木星邂逅時，偵測到來自木星系統的塵埃流[ 52] μm ，並且主要成分的是氯化鈉，以每秒數百公里的速度離開木星[ 48] [ 53] 伽利略號 對塵粒的測量，顯示這些塵粒流起源於木卫一，但是確實的形成機制如何，是來自木卫一的火山活動，還是來自表面被移除的物質，迄今仍不清楚[ 54]
木星的磁場 線，被木卫一橫越，但經由木卫一孳生 的電流 以磁流管 將木卫一與木星極區的上層大氣聯繫在一起[ 47] 無線電 輻射造成巨大的影響：當木卫一在可以被看見的位置時，來自木星的無線電輻射有可觀的增加[ 22] [ 47] 朱諾號
木卫一比地球的衛星月球 略大一些，它的平均半徑是1,821.3 公里（比月球大約5%），質量是8.9319×1022 公斤 （大約比月球多21%）。它的形狀略為橢球 ，而它最長的軸是指向木星的。在伽利略衛星 中，木卫一的質量和體積都比蓋尼米德 和卡利斯多 小，但比歐羅巴 大。
木卫一內部構造可能的模型，內側是一個鐵或硫化鐵的核心（灰色），外面是矽酸鹽的外殼（褐色）和部分熔解的矽酸鹽地函（橘色）夾雜在其間 主要由矽酸鹽 岩石 和鐵組成，木卫一在外太陽系的衛星中比其他的衛星都更接近類地行星 的結構主體，其它的主要由碎冰和矽酸鹽混合組成。木卫一的密度為3.5275 g/cm3 是太陽系的衛星中密度最高的；明顯的比其他的伽利略衛星高，也比地球的月球要高[ 55] 矽酸鹽 的外殼 和內部的地函 ，鐵或硫化鐵 －富含在核心 [ 35] [ 56] 磁強計 沒有測出木卫一內部的磁場，所以認為核心沒有對流 [ 57]
模型也建議木卫一內部的組成，地函至少有75%由富含鎂的礦物橄欖石 組成，並且有大量類似於L球粒隕石 和LL球粒隕石 的隕石 ，並且有更高的鐵含量（相較於地球 的衛星月球 的矽 ，但仍比火星 低）[ 58] [ 59] [ 60] 岩石圈 主要由硫磺和玄武岩組成，它的厚度至少有12公里（7英里），但不會超過40公里（25英里）[ 56] [ 61]
不同於地球和月球，木卫一內部的熱源主要來自潮汐 散逸而不是放射性同位素 的衰變，這是木卫一的軌道與歐羅巴和蓋尼米德共振的結果[ 30] [ 60] 拉普拉斯共振 ，維繫了木卫一的離心率並且防止了它因潮汐散逸而使軌道變圓。軌道共振也幫助木卫一維持到木星的距離，否則木星湧起的潮汐將導致木卫一的軌道成螺旋形的逐漸由外向內的朝母行星接近[ 62] 近木點 和遠木點 的時刻之間有著100米（330英呎）的垂直變化。由於這種潮汐拉扯在木卫一的內部產生了摩擦或是潮汐散逸，如果沒有軌道共振，這些將使得木卫一的軌道變得更圓；在木卫一的內部創造更大的潮汐加熱，使這顆衛星內部更多的地函和核心被熔化。如此產生的能量大於放射性衰變 的200倍[ 5] 熱流 （全球總量：0.6 至1.6×1014 瓦 ）[ 60] [ 60]
木卫一的表面圖。 基於他們對月球、火星和水星等古老表面的經驗，科學家預期在航海家1號 傳回的第地一張木卫一的影像上將看見許多的撞擊坑 。橫跨在表面的撞擊坑密度可以提供木卫一的年齡，但是，他們很驚訝的發現在表面幾乎全無撞擊坑，取而代之的是光滑的平原，和在表面有著各式各樣大小的火山口和火山的熔岩流[ 27] 橘子 或是披薩 的顏色）[ 63] 航海家1號 短暫的觀察下，證實了這個壯觀的情景，至少有9座活火山存在著[ 29]
木卫一的自轉圖，被紅色的大環圍繞著的是佩莱火山 。 木卫一五顏六色的表面是它廣泛的火山作用導致各種各樣材料的結果，這些材料包含矽酸鹽 （例如直輝石類 ）、硫磺 和二氧化硫 [ 64] [ 12]
爆發的火山 ，經常產生傘形的流束，將表面塗裝上硫磺和矽酸鹽的材料。流束在木卫一表面的沉積物會依據流束內硫磺和二氧化硫數量的不同而呈現白色或紅色。通常，從包含大量S2 的火山形成的流束，會導致紅色的扇形沉積，或是在極端的例子中，形成大的（高度達到450公里（280英里）的主要事例中）紅色環[ 65] 2 SO2 [ 64]
由木卫一的結構圖和高密度，認為木卫一沒有或是只有少量的水 ，雖然偵測到含冰屑或含水礦物 的小礦穴，最著名的是在吉什巴尔山脉 （Gish Bar Mons [ 66] 太陽系的演化 過程中將在木卫一附近的揮發性物質，像水，都蒸發掉了，但熱不足以影響更遠處的地方。
伽利略号探测器1999年11月至2000年2月间拍摄的照片，顯示陀湿多火山口 区域内活動的熔岩流（空白区是原始數據已飽和的區域）。 由木卫一的軌道離心率 引發的潮汐熱迫使该衛星成為太陽系中火山活动最活躍的天體，有數百座火山中心和四處流竄的熔岩流 。當發生大规模噴發時，成分主要为玄武岩 的矽酸鹽與富鐵鎂質 或超鐵鎂質 岩的熔岩流長度十倍於平時，可長達數百公里。做為這些活動的副產品，硫磺、二氧化流和矽酸鹽碎屑 等物質（像是灰燼），可被吹送至500公里（310英里）的高空中，形成巨大的伞状流束，為周圍地表提供了紅、黑、白等彩繪材料，并为木卫一大气层和木星广阔的磁层提供了大量的補充物。
木卫一的表面有許多由沉積物構成，被稱為火山口的點[ 67] 破火山口 ；他們是否如同地球上的表亲一樣，是由一些崩塌的熔岩管所构成，但這些仍都是未知的。有一種假說認為這些地貌可已經由發掘火山形成的岩層 ，和被疊加進入或排除在岩層上的材料來鑑識[ 68] 盾狀火山 中心的尖峰，並且更為巨大，它們的平均直徑是41公里（25英里），最大的洛基火山口 直徑達到202公里（126英里）[ 67] [ 67] 吉什巴尔火山口 的噴發，或是熔岩湖 的形成[ 6] [ 69] 洛基火山口 [ 70] [ 71]
熔岩流代表木卫一另一種的主要火山地形。岩漿從火山口表面的出氣孔或裂縫噴發出來，產生膨脹，形成的熔岩流類似地球上在夏威夷的啟勞亞火山 。來自伽利略號的影像顯示木卫一許多的主要熔岩流，像是普羅米修斯火山 和阿米拉尼火山 ，是在舊的熔岩流上產生小的斷裂處上方產生新熔岩流的堆積[ 72] 旅行者號 到1996年伽利略號 的第一次觀測，普羅米修斯熔岩流锋就流動了75至95公里（47至59英里）。在1997年的一次主要噴發，產生了超過3,500公里2 （1,350英里）長的新鮮熔岩流，並且充斥在鄰近的皮兰火山口 [ 36]
新視野號 的五張連續影像顯示木卫一的陀湿多火山口噴出的物體高出表面達330公里。科學家分析旅行者探测器图像後，相信這些流體主要由熔解的各种硫化物所組成。但是隨後地基天文台和伽利略號的觀測卻顯示這些流體是由玄武岩與鎂鐵質和超鎂鐵質構成的。這樣的假說是依據對木卫一的"熱點"進行溫度測量，或是熱輻射位置的結果，這些結果建議的溫度至少高達1,300 K，更有高達1,600 K的點[ 73] [ 36] [ 73]
在佩莱火山 和洛基火山口 發現流束是證實木卫一有活躍的地質活動的一個標誌[ 28] 鉀 和氯 [ 74] [ 75] [ 76] 火山口 或熔岩湖 噴出硫磺 和二氧化硫 的時候，並經常會扯洩出矽酸鹽 的火山碎屑，這些流束會在表面形成紅色（短鏈的硫磺）和黑色（矽酸鹽火成岩的碎屑）的沉積物。這些流束在木卫一表面被觀察到最大的是直徑達到1,000公里（620英里）的紅色環狀沉積，例如佩莱火山 、陀湿多火山口 和达日博格火山口 ，都是由者種形式的流束造成的。另一種形式流束造成的是當熔岩流將底部的二氧化硫霜氣化，將硫磺送上空中。照種形式的流束經常形成明亮的圓形二氧化硫沉積。這種形式的流束高度通常低於100公里（62英里），並且流束可以維持很長的壽命，像是普羅米修斯火山 、阿米拉尼火山和產靈火山 。
伽利略號 所拍攝的高5.4公里托希爾山 灰階影像木卫一表面有100至150座山峰，平均高度為6公里，最高的一座是位於南極的博阿索利山脉 ，高達17.5±1.5公里[ 7] [ 7] 硫磺 構成的地殼就不可能產生[ 77]
儘管木卫一廣泛的火山作用呈現出許多的特徵，幾乎所有的山都有來自地殼運動的結構。木卫一多數的山峰並非由火山所造成，反而是由岩石圈受到壓縮應力的結果而形成，這些是經由木卫一外殼經常性的掀動和逆斷層 提高的[ 78] 沉積 的物質不斷被埋葬的結果[ 78] [ 79] [ 80] [ 67]
在木卫一上的山峰（通常是周圍的平原上升的結構）有各種各樣的型態。高原 是最普通的[ 7] 方山 與堅固的表面。其它的山看起來是被掀動的地殼，有著平緩斜坡的，是舊有的表面形成的；包括表層物質的陡坡，是下層物質受到壓縮應力抬昇的結果。這兩種山經常都有陡峭的陡坡 形成一個或多個的邊緣。在木卫一上只有幾座山的源頭看起來是火山，這些山類似盾狀火山 ，坡度是平緩的（6–7°），中心有一個小的破火山口 和沿著附近的淺傾斜邊緣[ 81] 拉火山結構 [ 81]
幾乎所有的山看起來都在退化的階段上，大形的山崩 沉積是木卫一上的山的地基共同的現象，因此崩壞作用 被建議是退化的主要形式。在木卫一的方山和高原共同的特徵是扇貝狀的邊緣，這是二氧化硫從木卫一的地殼滲透 ，導致山的邊緣區域弱化的結果[ 82]
極光在木卫一的上層大氣發光，不同的顏色來自大氣中不同的成分（綠色來自鈉原子，紅色來自氧原子，藍色來自火山的氣體，像是二氧化硫）。影像是在木卫一食攝影的。 木卫一的大氣層極端稀薄，只有地球大氣壓力的十億分之一，主要的成分是二氧化硫[ 32] 氯化鈉 、一氧化硫 及氧 也有少許[ 83] 反推進火箭 來進行軟登陸 。稀薄的大氣也使得登陸的設備必需堅固得足以抗拒木星強烈的輻射 ，這些輻射也使稀薄的大氣變得濃稠。
同樣的輻射（以電漿 的形式存在）也將大氣剝離，所以必須經常補充大氣[ 83] [ 84] [ 83]
衛星拍攝的高解析影像顯示，天文學家在衛星食的時候可以觀察到類似輝光的極光 [ 85] [ 86]
在亞瑟·克拉克 的小說《2010太空漫遊》（2010: Odyssey Two, 1984年作品）中，提及发现号太空船對木衛一進行觀測，其船身被火山所噴出的硫磺所覆蓋。
在電視連續劇《巴比倫五号》（Babylon 5）中，木卫一是其殖民地之一。
在漫畫《機動戰士海盜鋼彈 》中，木衛一（作品中稱為“伊奧”）是木星帝國的根據地的消息被洩漏給十字先鋒軍，因此十字先鋒軍決定向伊奧突擊。
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