Als Cassini Rhea am 2. März in einer extrem geringen Höhe von nur 97 Kilometern überflog, bestätigte sich diese Vermutung: Ein spezielles Massenspektrometer an Bord der Raumsonde registrierte Signale von Sauerstoff und – eher unerwartet – auch von Kohlendioxid. Der Sauerstoff bildet sich vermutlich ähnlich wie bei den Jupiter-Monden. Es sei wahrscheinlich, dass der größte Teil des auf Rhea vorkommenden Sauerstoffs noch im Eis eingeschlossen sei und jeweils nur einer kleiner Teil als Gas in die Atmosphäre entwischt, spekulieren die Forscher. Für das Kohlendioxid kommen gleich mehrere Quellen infrage. Es könnte zum Beispiel ebenfalls bereits im Eis vorhanden sein und nach und nach ausgasen. Alternativ entsteht es möglicherweise erst auf der Oberfläche des Mondes durch die Reaktion oxidierender Substanzen mit organischen Molekülen oder kohlenstoffhaltigen Mineralien. Letztere könnten dabei entweder Teil von Rheas Geologie sein oder sie gelangten in Form von Mikrometeoriten auf die Oberfläche.
Die dünne Gashülle um den Mond ist nicht überall gleich, zeigen die Messungen zudem: Auf der von der Sonne beschienenen und damit wärmeren Seite ist sie deutlich dicker, etwa als hätte sie dort eine Beule. Das Kohlendioxid scheint sich dabei fast ausschließlich auf dieser Seite zu befinden, möglicherweise, weil es auf der kälteren dunklen Seite kondensiert und deswegen von Cassini nicht erfasst werden konnte. Die Ergebnisse deuten nun darauf hin, dass auch noch andere eisige Monde eine Atmosphäre haben könnten – unter anderem Rheas Schwesternmond Dione, dessen Oberfläche ähnlich aufgebaut ist wie die Rheas.
An der Grenze des Periodensystems
