“卡西尼（Cassini）”号探测器曾在2010年4月飞越土卫四上空，它携带的等离子体分光仪探测到土卫四上有氧离子存在的迹象。这个等离子体分光仪是伦敦大学学院研究人员参与设计和制造的，该校研究人员在和同行分析了相关探测数据后认为，在土卫四上确实存在稀薄的氧气。
这一发现支持了有关一些有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气的理论。使得土卫四加入了土星“有氧”卫星的行列，之前的观测曾发现，土卫五以及其他一些土星的卫星上存在氧气。
有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气是一个较普遍的现象。以土卫四为例，它的表面温度很低，覆盖有冰层，而它所处的位置又有较强烈的辐射，射线击打冰层，使其分解为氢气和氧气，其中氢气逸失到太空中，而氧气留了下来，在土卫四周围形成了一个气体层。不过这层气体非常稀薄，以至不能被称为大气层。