So lange die Astronomen nur mit bloßem Auge und einfachen Teleskopen zum Himmel sehen konnten, waren die Monde des Sonnensystems als gebundene, eingefangene »Himmelsbrocken«, in einigen Fällen immerhin wissenschaftlich interessante Begleiter ihres Planeten erkennbar. Erst vor wenigen Jahren wurde bekannt, dass selbst in den eisigen Tiefen um Neptun und noch weiter außen, im Kuiper-Gürtel, Mondoberflächen auch bei niedrigen Temperaturen Aktivitäten zeigen können. Kryovulkanismus formt die Kruste ständig um und schafft selbst im sonnenfernen Bereich hauchfeine Atmosphären. Noch erstaunlicher ist die Erkenntnis von ausgeprägten Jahreszeiten auf Eismonden.
Geysire auf dem Neptunmond Triton
Vor 22 Jahren entdeckte die Raumsonde »Voyager 2« um Neptun gleich eine ganze Reihe von Begleitern. Mit aktiver Vulkanaktivität bei Oberflächentemperaturen unter -150°C auf so fernen Monden des Sonnensystems hatten die Forscher nicht gerechnet. Doch Tritons Eiskruste schleudert durch den Kryovulkanismus Geysire hoch in die Atmosphäre, wo sich das Stickstoff-Methan-Gemisch durch Winde weit über den Boden verteilt. Ebenso erstaunlich war die Erkenntnis, dass die geringe Gravitation des Mondes genügt, um eine hauchfeine Stickstoff-Methan-Atmosphäre festzuhalten.
Der Vorbeiflug zeigte auch, dass der eisige Mond des Sonnensystems geologisch aktiv ist. Die Tektonik von Gesteins-Eis-Monden ist erst wenig erforscht. Die Voyager-Aufnahmen zeigten Spuren tektonischer Brüche, Deformationen und großflächige Verwerfungen der Kruste, die vom Kryovulkanismus herrühren. Für ausschließliche Aktivität nach kosmischen Impakts gibt es nach bisherigen Erkenntnissen der Astronomen zu wenige Einschlagskrater.
Plutos großer Mond Charon
Die Konstellation des Pluto gilt als außergewöhnlich zwischen Zwergplaneten und ihren Monden des Sonnensystems. Die Astronomen vermuten, dass sie nicht zusammen entstanden, sondern Charon möglicherweise bei einer gewaltigen Kollision aus dem einst viel größeren Mutterkörper abgesprengt wurde. Die entdeckten Spuren von Kryovulkanismus und der 2007 nachgewiesene geringe Verwitterungszustand des Oberflächeneises werden als Beweise dieser Theorie angesehen. Nach bisherigen Erkenntnissen besitzt Charon allerdings keine messbare Atmosphäre.
Unter den Monden des Sonnensystems ist Charon noch aus weiteren Gründen einzigartig. Pluto und der verhältnismäßig große Begleiter Charon gelten als einziges bisher bekanntes Zwergplaneten-Doppelsystem unseres Sonnensystems. Charons Gesteinskern ist viel kleiner als Plutos, während seine Eiskruste mindestens 10 – 15 % dicker ist. Um den Kryovulkanismus genauer zu untersuchen, müssen Spuren von Verformungen und Ablagerungen auf der Mondoberfläche ausgewertet werden. Genauere Erkenntnisse erhoffen sich die Wissenschaftler hierzu von der Mission »New Horizon«, die im Jahr 2015 voraussichtlich detaillierte Aufnahmen von Charon zur Erde sendet.