لا يزيد حجم أو كثافة القمر آيو على حجم وكثافة قمرنا الأرضي إلا بقدر طفيف (يبلغ قطر آيو 3642 كيلومترًا)، لكن توجد اختلافات هائلة بينهما؛ فسطح القمر آيو تغير بسرعة كبيرة بفعل العمليات البركانية إلى حد أنه لا تُرى فوهة صدمية واحدة، بالرغم من حقيقة أن تأثير جاذبية كوكب المشتري في تركيز المقذوفات الشاردة نحو الداخل، لا بد أن يكون معناها أن القمر آيو قد تعرض لاصطدامات أكثر من القمرين الكثيفي الفوهات: جانيميد وكاليستو اللذين يدوران خلف القمر أوروبا. وفي عام 1979، عندما درست الصور المقربة الملونة للقمر آيو، التي التقطتها بعثة «فويدجر 1» الأولى، جعل لونه الأصفر الكثيرين يفترضون أن تدفقات الحمم البركانية المفصصة التي أمكن التعرف عليها على سطحه مُكوَّنةٌ من الكبريت. ومع ذلك، فمن المسلَّم به حاليًّا أن براكين القمر آيو عبارة عن مادة سليكية منصهرة (صخر حقيقي). ودرجات الحرارة المسجلة في قلب الفوهات البركانية الثائرة تزيد على 1000 درجة مئوية، بالرغم من البرودة الشديدة فيما وراء المناطق النشطة. والغاز الذي يتسرب ليسبب اندلاع الثورات البركانية، كتلك المبينة في الشكل رقم 4-2، يكون في الأساس ثاني أكسيد الكبريت (بينما يكون في أغلبه بخار ماء على كوكب الأرض)، ويتكثف كلٌّ من الكبريت وثاني أكسيد الكبريت على السطح في صورة «صقيع» يضفي اللون الأصفر على القمر آيو.

ويقع القمر آيو ضمن حزام من الجسيمات المشحونة يحدها المجال المغناطيسي لكوكب المشتري، ويكون الإشعاع هناك قويًّا بشدة إلى الحد الذي جعل مراقبي بعثة «جاليليو»، التابعة لوكالة ناسا، لا يسمحون للمركبة بتكرار عملية المرور عن قرب من قمر آيو؛ ومن ثم لم تلتقط صور جيدة إلَّا لجزء صغير من القمر آيو، بحيث أظهرت تفاصيل لمساحة لا يتجاوز حجمها بضع مئات الأمتار. وفي أكثر الصور تفصيلا، لم يَزِدْ قطر البكسلات عن 10 أمتار، وحتى في هذه الصور لم يُعثر على أي فوهات صدمية.

وإذا كان معدل النشاط البركاني الحالي على قمر آيو معبرا عن نشاطه على المدى الطويل، فلا بد أن قشرته ودثاره بالكامل قد تغيرا عدة مرات؛ فتغطية الأسطح الأقدم بتدفقات حمم بركانية وغبار متساقط من أعمدة الانفجار البركاني، التي تصل إلى متوسط معدل طمر عام يُقدَّر ببضعة سنتيمترات في العام تطمس معالم الفوهات الصدمية بسرعة شديدة إلى الحد الذي لا تظهر عنده أي منها. وإذا فُرض وكان للقمر آيو طبقة خارجية من الجليد فإن النشاط البركاني أدى إلى تبخرها منذ وقت طويل، لتتبدد في الفضاء؛ لأن جاذبية هذا القمر تكون ضعيفة إلى الحد الذي لا يمكنها من الاحتفاظ ببخار ماء أو أي غاز خفيف آخر. وقمر آيو كان مكانا مذهلًا سيصبح يزوره علماء البراكين، لكن البيئة الإشعاعية القاسية جعلت سطحه غير ملائم تماما للاستكشاف البشري.

شكل 4-2: الصورة العلوية: جزء من القمر آيو وهو في طور الهلال كما رصدته بعثة «نيو هورايزونز» الفضائية، التي كانت معنية في الأساس بكوكب بلوتو ومرت بكوكب المشتري في مارس 2007. ويرتفع عمود الرماد البركاني من فوهة بركانية في موقع يُطلق عليه كالديرا «تفشتار» في الجانب الليلي المظلم إلى نحو 300 كيلومتر، بحيث يكون جزؤه العلوي في ضوء الشمس. ويمكن رؤية وهج متقد من منبعه والجزء السفلي المظلل من العمود مضاء إضاءة خافتة عن طريق الضوء المنعكس من كوكب المشتري. الصورة السفلية منظر يغطي مساحة عرضها 250 كيلومترًا من تفشتار التُقط قبل المنظر السابق بثماني سنوات، وذلك بواسطة بعثة جاليليو» الفضائية، وضوء الشمس يأتي من جهة اليسار. وأكثر المواد قتامة عبارة عن تدفقات حمم بركانية حديثة، والخط اللامع المتجه من الشرق للغرب بالقرب من الجزء العلوي الأيسر عبارة عن حمم بركانية متوهجة ثارت من صدع بركاني.