泰奥利斯说，土卫五存在大量冰，直径为1529公里。研究人员认为，它有足够重力“抓住”大气。而氧气正是来自土卫五的冰层。受星体磁层中带电粒子作用，冰分解形成氧气。

　　然而，研究人员无法确定二氧化碳的来源。一种可能是，土卫五可能与太阳系内其他星体一样，表面或接近表面处存在富含碳元素的有机分子。这些分子同样受到带电粒子作用，分解出碳并与氧气结合，形成二氧化碳。

　　其他可能性包括：二氧化碳是土卫五45亿年前形成之际释放出的“原始”气体；或是土卫五在早先地质活动中形成，而这类活动已经停止。

　　土卫五上大气相当稀薄，“卡西尼”号先前两次飞越探测，未找到大气存在的决定性证据。