Dione, jeden z księżyców Saturna, posiada cienką atmosferę składającą się ze zjonizowanego tlenu. Odkryto ją przy pomocy spektrometru Cassini Plasma Spectrometer (CAPS). Obserwacji dokonano w trakcie przelotu sondy Cassini w pobliżu Dione 7 kwietnia 2010 roku.
Zjonizowany tlen tworzy cienką otoczkę przy powierzchni księżyca. Na 11 centymetrów sześciennych przypada jedna molekuła tlenu. W porównaniu do gęstości tej cząstki przy powierzchni Ziemi, koncentracja tlenu na Dione prezentuje się słabo – jest 5 bilionów razy mniejsza.
Detekcja egzosfery Dione była przeprowadzona przez spektrometr plazmy CAPS sondy Cassini. Składa się on z trzech różnych systemów pomiarowych: spektrometru masowego jonów Ion Mass Spectrometer (IMS), spektrometru wiązki jonów Ion Beam Spectrometer (IBS) oraz spektrometru elektronów Electron Spectrometer (ELS). Podstawowym celem oprzyrządowania miało być badanie cząstek w magnetosferze Saturna i ich oddziaływań z księżycami układu, szczególnie Tytanem. Drugorzędną sprawą było badanie lodowych księżyców Saturna, choć aktualne odkrycie świadczy o tym, że nawet takie dane warto analizować.
Te same instrumenty pozwoliły na wykrycie (w 2010) zjonizowanego tlenu na innym księżycu w Układzie Saturna – Rei. Występuje on w podobnych ilościach jak na Dione. 12 grudnia 2011, w trakcie niezwykle bliskiego przelotu przy Dione (99 kilometrów nad powierzchnią) zbierano dane przez Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS). Spektrometr ten pozwala na wykrywanie naładowanych dodatnio lub neutralnych cząstek. Aktualnie pozyskane informacje są analizowane przez naukowców. (Dodatkowo sięgają oni po dane obserwacyjne z wcześniejszych przelotów, w celu złożenia konkretnego obrazu aktywności Dione).
Robert Tokar, główny autor artykułu na temat odkrycia i członek zespołu Cassiniego stwierdził, że cienka egzosfera Dione składająca się z molekuł tlenu, powstała na skutek oddziaływania słonecznych fotonów i kosmicznych energetycznych cząstek z lodem zalegającym na powierzchni księżyca. Jest go bardzo dużo, tworzy olbrzymie uskoki (co wskazuje na aktywność geologiczną Dione w przeszłości, być może podobną do wykazywanej aktualnie przez Enceladusa). Środowisko naukowe nie jest w pełni przekonane do tej wersji. Poszukuje także innych wyjaśnień istnienia zjonizowanego tlenu, na przykład związanych z procesami geologicznymi na Dione.
Kolejny, zaplanowany (i najprawdopodobniej ostatni) przelot przy Dione zostanie przeprowadzony dopiero 16 czerwca 2015 roku, w odległości 516 kilometrów od powierzchni księżyca. Do tego czasu naukowcy muszą zadowolić się danymi zebranymi w trakcie poprzednich zbliżeń i na ich podstawie budować model Dione.
Źródło: NASA/JPL
