ระหว่างที่ยานกาลิเลโอเข้าเฉียดไอโอเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2543 ยานได้ถ่ายภาพของดวงจันทร์ดวงนี้เอาไว้ด้วยโฟโตโพลาไรมิเตอร์-เรดิโอมิเตอร์ แสดงการแผ่รังสีความร้อนในฝั่งกลางคืนของไอโอได้อย่างชัดเจน แต่การกระจายตัวของการแผ่ความร้อนที่พบกลับต่างไปจากที่ควรจะเป็น สร้างความประหลาดใจแก่นักดาราศาสตร์เป็นอย่างมาก
แผนที่ความร้อนที่ยานกาลิเลโอถ่ายได้นี้แสดงภาพจุดความร้อนหลายจุดซึ่งแผ่มาจากภูเขาไฟที่กำลังปะทุ โดยเฉพาะภูเขาไฟ โลกิ ซึ่งแผ่รังสีความร้อนถึง 15 เปอร์เซ็นต์ของรังสีที่ได้รับทั้งหมดจากไอโอ ความจริงโลกิควรจะสว่างกว่านี้แต่เนื่องจากอยู่ในตำแหน่งใกล้ขอบดวงมาก จึงมองเห็นสว่างน้อยกว่าความเป็นจริง ภูเขาไฟที่สว่างรองลงมาคือพิลลาน ซึ่งกาลิเลโอได้เคยจับภาพตอนปะทุเอาไว้ได้เมื่อเดือนมิถุนายน 2540 ภูเขาไฟนี้มีพื้นที่แผ่ความร้อนมากเนื่องจากมีลาวาไหลเอ่อออกมาเป็นบริเวณกว้าง
ส่วนบริเวณที่ไม่ใช่ภูเขาไฟซึ่งมองเห็นเป็นสีม่วงและน้ำเงินในแผนที่แผ่ความร้อนออกมาเล็กน้อยอุณหภูมินี้เกิดขึ้นจากการคายความร้อนของพื้นดินที่ได้รับมาจากแสงอาทิตย์เมื่อวันก่อน เนื่องจากพื้นที่ที่ละติจูดสูงกว่าจะได้รับแสงอาทิตย์เป็นปริมาณน้อยกว่าพื้นที่ใกล้เขตศูนย์สูตรเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบนโลก ดังนั้นบริเวณดังกล่าวก็ควรจะเย็นกว่าในตอนกลางคืนด้วย แต่ภาพที่กาลิเลโอถ่ายได้กลับพบว่าอุณหภูมิของพื้นผิวไอโอเปลี่ยนแปลงตามละติจูดน้อยมาก ในเรื่องนี้นักดาราศาสตร์ยังหาคำอธิบายไม่ได้ แต่ได้เสนอสมมติฐานไว้ว่า อาจเป็นเพราะบริเวณขั้วของไอโอมีการแผ่ความร้อนจากภูเขาไฟมากกว่า หรืออาจเป็นเพราะองค์ประกอบของพื้นผิวบริเวณขั้วไอโอสามารถคายความร้อนได้น้อยกว่าบริเวณใกล้ศูนย์สูตรก็ได้ อีกกรณีหนึ่งไม่อาจมองข้ามก็คือ เนื่องจากมุมที่กาลิเลโอถ่ายภาพไอโอในครั้งนี้มองเห็นขั้วดวงจันทร์ในบริเวณที่เป็นพื้นที่ลาดชันซึ่งหันเข้าหาดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน เหตุนี้อาจทำให้พื้นที่ดังกล่าวได้รับแสงอาทิตย์มากกว่าปรกติก็ได้ นักดาราศาสตร์หวังว่าปริศนาข้อนี้จะคลี่คลายลงได้ด้วยการสำรวจของโฟโตโพลาไรมิเตอร์-เรดิโอมิเตอร์ของกาลิเลโอในการเข้าเฉียดไอโอครั้งต่อ ๆ ไป
แผนที่ความร้อนที่ยานกาลิเลโอถ่ายได้นี้
ส่วนบริเวณที่ไม่ใช่ภูเขาไฟซึ่งมองเห็นเป็นสีม่วงและน้ำเงินในแผนที่แผ่ความร้อนออกมาเล็กน้อย