木衛一的岩漿海洋
在1610年，伽利略用望遠鏡觀測到了繞著木星運轉的四顆衛星
木衛一(Io)、木衛二(Europa)、木衛三(Ganymede)、木衛四(Callisto)
為了表彰伽利略的貢獻，這四個衛星又被稱為伽利略衛星(Galilean moons)
木星(Jupiter) 的巨大紅班(Great Red Spot) 與伽利略衛星(Galilean satellites)
到了1972，科學家終於派遣航海家一號(Voyager1)前往木星探索。原先，木衛一被認為是一個冷寂的衛星，但是他們卻發現木衛一的表面竟然有蕈狀物突起──原來，那是火山噴發的情景。
木衛一
木衛一表面被超過四百個火山覆蓋，幾乎每分每秒都有火山在噴發，噴出大量的硫，使得大氣組成以硫氧化物為主，不但造成木衛一溫度上升，而且也改變了木衛一的地表顏色。
木衛一表面
觀測到木衛一的特殊之處後，科學家們開始用各種理論模型模擬木衛一的地理環境。最初的理論是潮汐加熱：木衛一是最靠近木星的衛星，繞行木星時，木星會將它拉近自己、而另外兩個鄰近衛星（木衛二、木衛三）則會將它向外拉，力平衡之下，木衛一就以橢圓軌道繞行木星；又因為木星質量、體積太過巨大，木衛一在不同距離下受到的重力都不同，使得近木星面被拉長、產生形變，形變過程中的摩擦力提供了熔岩所需的熱能。
伽利略衛星
木衛一繞行軌道
但是，科學家以這個理論，電腦模擬所得的結果，和實際觀測結果相比之下，卻大多都向東偏移30-60度，因此，去年科學家又在潮汐加熱的基礎上，假設了另一個加熱系統──流體流動時的摩擦。
他們假設木衛一表層下有岩漿構成的海洋，但並非處於完全熔融態，而是只有大約20%岩石熔化。這樣黏稠的液體在流動時，本身相互摩擦，或是摩擦其他半熔融、固態岩石，都會產生熱能。
到了今年，這個理論很可能要被推翻了。
因為木星的磁力線貫穿了木衛一，木衛一的帶電粒子可以沿著磁力線進入木星的大氣層，在木星極區產生極光，科學家可以藉由極光的顏色、強弱變化來觀測木衛一的各項特質。而產生磁力的原因，被認為是岩層下的岩漿海洋內部的帶電粒子在旋轉時產生了磁場（與地球磁場形成原因相同）。
但是，科學家以這個理論，電腦模擬所得的結果，和實際觀測結果相比之下，卻大多都向東偏移30-60度，因此，去年科學家又在潮汐加熱的基礎上，假設了另一個加熱系統──流體流動時的摩擦。
他們假設木衛一表層下有岩漿構成的海洋，但並非處於完全熔融態，而是只有大約20%岩石熔化。這樣黏稠的液體在流動時，本身相互摩擦，或是摩擦其他半熔融、固態岩石，都會產生熱能。
到了今年，這個理論很可能要被推翻了。
因為木星的磁力線貫穿了木衛一，木衛一的帶電粒子可以沿著磁力線進入木星的大氣層，在木星極區產生極光，科學家可以藉由極光的顏色、強弱變化來觀測木衛一的各項特質。而產生磁力的原因，被認為是岩層下的岩漿海洋內部的帶電粒子在旋轉時產生了磁場（與地球磁場形成原因相同）。
木衛一在木星上產生的極光
幾個科學家利用哈伯望遠鏡遠距離觀測木星上，木衛一產生的極光，在紫外光波段的變化，來偵測木衛一的磁場。結果卻與電腦模擬相異──木衛一擁有岩漿海洋，那麼根據冷次定律（抵抗磁場變化），木星在靠近木衛一一側的磁場消長應該會比實際觀測到的更小。
這個結論雖然顯示岩漿海洋存在的可能性大減，但是岩漿還是可能存在岩層縫隙中。另外，「木衛一的磁場從何而來」仍然是個未解的謎題，留待未來的太空任務提供更精確的數據。
原始資料：
Underground Magma Ocean Could Explain Io’s ‘Misplaced’ Volcanoes
https://www.nasa.gov/content/goddard/io-volcano-tides
Auroras from Jupiter’s Volcano Moon Shine Light on Its Interior
http://www.space.com/36452-auroras-from-io-reveal-mysterious-interior.html?utm_source=notification
參考資料：
Magma Oceans on Jupiter’s Moon Io May Solve Volcano Mystery
http://www.space.com/30530-jupiter-moon-io-magma-volcano-mystery.html
Io: Facts about Jupiter’s Volcanic Moon
http://www.space.com/16419-io-facts-about-jupiters-volcanic-moon.html
Jupiter’s Moons: Crash Course Astronomy #17
https://www.youtube.com/watch?v=HaFaf7vbgpE&t=64s
Jupiter’s Moon Io Erupts
https://www.youtube.com/watch?v=GkfDnIQsEXs
圖片來源：
[0] http://psroc.org.tw/Bimonth/article_detail.php?classify=c2&cid=106
[1] https://www.youtube.com/watch?v=HaFaf7vbgpE&t=220s
[2] https://www.youtube.com/watch?v=HaFaf7vbgpE&t=190s
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_heating_of_Io#/media/File:Tidal_heating_on_Io.png
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_heating_of_Io#/media/File:Tidal_heating_on_Io.png