NASA-ina svemirska letjelica Cassini "nanjušila" je molekule kisikovih iona u orbiti Saturnova ledenog mjeseca Diona potvrđujući tako postojanje prorijeđene, ali kisikom obogaćene atmosfere. Ioni kisika poprilično su raspršeni, javljaju iz NASA-e, te se po jedan može pronaći na svakih 11 kubičnih centimetara prostora, odnosno njih oko 90.000 po kubičnom metru što znači da Diona ima ekstremno tanku neutralnu atmosferu.
Približavajući se površini Dione, gustoća slična gustoći atmosfere Zemlje postojala bi tek na visini od 480 kilometara iznad površine samog mjeseca. Ovakva vrsta atmosfere naziva se egzosfera.
– Sada znamo da je Diona, kao i Saturnovi prstenovi i njegov mjesec Rea, izvor molekula kisika – kazao je Robert Tokar, član misije Cassini, smješten u nacionalnom laboratoriju u Los Alamosu u Novom Meksiku te dodao kako ovo otkriće pokazuje da su molekule kisika uobičajene u Saturnovu sustavu i potvrđuje teoriju kako kisik može nastati u procesima koji ne uključuju život.
Dionin kisik potječe ili od solarnih fotona ili od energetskih svemirskih čestica koje "bombardiraju" Mjesečevu vodenu površinu i oslobađaju molekule kisika. Znanstvenici će ipak nastaviti istraživati druge procese nastanka tih molekula, pa tako i geološke promjene koje bi također mogle biti izvor kisika.
Nekoliko čvrstih tijela Sunčeva sustava, uključujući Zemlju, Veneru, Mars i Saturnov najveći mjesec Titan, imaju atmosferu. Ipak, njihove atmosfere obično su gušće od one otkrivene oko Dione. Unatoč tome Cassinijevi znanstvenici još su 2010. uočili tanku egzosferu oko Saturnova mjeseca Rea, i to vrlo sličnu onoj otkrivenoj oko Dione. Gustoća kisika na površinama Dione i Ree manja je oko pet milijardi puta od one na površini Zemlje.