هل يحتوي قمر آيو على الماء ؟
أيو هو القمر الداخلي للأقمار الجاليلية الأربعة لكوكب المشتري. القمر هو الرابع من حيث الحجم ولكن كثافته هي الأعلى من بين كل الأقمار كما أنه يحتوي على أقل كمية من الماء في أي جسم فلكي في المجموعة الشمسية. تم اكتشاف القمر في 1610 وتمت تسميته على الشخصية الأسطورية أيو وهي كاهنة هيرا التي أصبحت إحدى حبيبات زيوس.
بالرغم من تشابه الغلاف المغناطيسي للمشتري مع الغلاف المغناطيسي للأرض بصورة كاملة، إلا إذا اقتربنا من الكوكب سنجد أن بنيته مختلفة تماما. القمر البركاني النشط التابع للمشتري آيو هو مصدر قوي للبلازما في حد ذاته، كما يحمل مواد جديدة كل ثانية بقدر 1000 كجم للغلاف المغناطيسي للمشتري. ينبعث من الانفجارات البركانية الشديدة علي آيو كميات ضخمة من ثاني أكسيد الكبريت، حيث يتفكك جزء كبير منه إلي ذرات، ويتأين بالأشعة الشمسية فوق البنفسجية، مخرجة آيونات من الكبريت والأكسجين: +S+, O+, S2+ and O2. تهرب هذه الآيونات من الغلاف الجوي للقمر الصناعي ومن نتوء بلازما قمر آيو: حلقة ثميكة وباردة نسبيا من البلازما تحيط بكوكب المشتري، وتقع قريبة من مدار قمر آيو. تصل درجة حرارة البلازما في النتوء ما بين 10-100 إلكترون فولت (100,000-1,000,000 كيلو)، وهو أقل بكثير من درجة حرارة الجزيئات في الأحزمة الإشعاعية-10 كيلو إلكترون فولت (100 مليون كيلو). أجبرت البلازما في النتوء علي المشاركة في الدوران مع كوكب المشتري، مما يعني مشاركتهم الفترة نفسها للدوران. في الواقع، يغير نتوء قمر آيو ديناميكا الغلاف المغناطيسي لجوفيان.
ونتيجة لعمليات عدة-أصبح الانتشار وتبادل عدم الاستقرار هما آلياتان الهروب الاساسية-تسربت البلازما بطيئا بعيدة عن المشتري. بما أن البلازما تحركت بعيدا عن الكوكب، فقد زادت التيارات الشعاعية المتدفقة معها تدريجيا من سرعتها، محافظة علي مشاركتها في الدوران. هذه التيارات الشعاعية هي أيضا مصدر الحقل المغناطيسي للعنصر السمتي، ونتيجة لذلك إنححناءه للخلف عكس اتجاه الدوران. تقل كثافة عدد جزيئات البلازما من حوالي 2,000 cm−3 في نتوء الآيو إلي 0.2 cm−3 علي مسافة 35 RJ. في الغلاف المغناطيسي الأوسط، علي مسافات تزيد عن 20 RJ من كوكب المشتري، تتراجع المشاركة في الدوران تدريجيا وتبدأ البلازما في الدوران أكثر بطئا من الكوكب. أخيرا، علي مسافات أكثر من 40 RJ (في الغلاف المغناطيسي الخارجي)، تهرب هذه البلازما تماما من الحقل المغناطيسي تاركة الغلاف المغناطيسي ضمن الذيل المغناطيسي. مثل البرد، تتحرك البلازما الكثيفة نحو الخارج، ويحل محلها بلازما ساخنة أقل كثافة (درجة حرارة 20 كيلو إلكترون فولت(200 مليون كيلو) أو أعلي) تتحرك من الغلاف المغناطيسي الخارجي. تسخن هذه البلازما دون تبادل حراري وهي تقترب من المشتري، مكونة الأحزمة الإشعاعية في الغلاف المغناطيسي الداخلي لكوكب المشتري.