Sonda Cassini na jaře 2010 zaznamenala na druhém největším měsíci Saturnu slabou atmosféru, která je bohatá na kyslík a oxid uhličitý. Zjištěné nové informace byly vědci publikovány 12. listopadu v časopisu Science.
Kyslík už byl dříve detekován v mizivě nevýrazných atmosférách některých skalnatých měsíců Jupitera (Europa a Ganymede), Rhea je však prvním tělesem ze systému planety Saturn, kde byla podobná chemie zjištěna. To by mohlo napomoci teorii, že nejde o žádnou výjimku mezi velkými skalnatými měsíci ve sluneční soustavě, detekce takových atmosfér však není snadná. Sonda Cassini provedla měření už v březnu tohoto roku, výsledky však byly zveřejněny až nyní týmem amerických, britských a neměckých odborníků. Původ kyslíku v atmosféře měsíce Rhea je zřejmě dán rozkladem ledu pod vlivem radiace z mateřské planety Saturn. Přítomnost CO2 má podle známých poznatků dvě možnosti vzniku. Mohla by být důsledkem reakce mezi oxidanty a organickými látkami, nebo by mohlo jít o únik plynů ze žhavého nitra měsíce. Skutečný původ oxidu uhličitého na měsíci Saturnu je ale doposud neznámý.