美国宇航局的卡西尼号土星探测器第一次“闻到”了土星的冰卫星土卫四表面的氧离子，确认其表面存在着非常稀薄的气体。这些氧离子是很少的，每11立方厘米才有一个，合为90000个每立方米。但这也足够说明土卫四有一个相当薄的中性大气。 土卫四的表面大气密度只相当于地球上空480千米处的大气层。这次发现发表在了最近一期的地球物理快报上。 “我们现在知道了除了土星光环和土卫五外，土卫四也是一个氧分子的来源”，该发现论文的第一作者、卡西尼研究小组的成员Robert Tokar说，“这说明了分子氧在土星系统里是相当普遍，同时也突出了氧气并不需要借助生命而可以通过某种过程而产生。” 土卫四可能拥有多种形成氧气的大理石途径，比如来自太阳射线或者来自外太空高能粒子的轰击对水冰造成破坏，从而释放出氧分子。而科学家们正在寻找其他形式的地质活动作为可能原因。此外，这样的发现超越了人们之前关于这个大小天体是否能够维持一种稳定的外逸层（大气层）的想法。“科学家们现在正努力挖掘卡西尼关于土卫四的观测数据，试图更详细地观察这颗衛星。” 地球、金星、火星以及泰坦（最大的木衛六）等拥有稳定大氣層，但比起這些，它們都要濃郁得多。此前2010年10月7日，在第二次飞越时成功用等离子光谱仪探测到了氮二化物，而本次12月12日又进一步证实了一切，这使得科学界对此进行深入研究。