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土衛二上沒有降雨，但是它表面存在間歇泉，有大量水蒸氣從它們裡面噴出，這個過程被稱作冰火山(c
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i**。有關這顆衛星及其從它表面延伸出來的煙柱的確切成分，人們眾說紛紜。一些人認為，這顆衛星的流體水面上覆蓋著一層冰，另外一些人則認為，它是一顆由固體冰和岩石構成的寒冷天體。
歐美天文學家最新在《科學》雜誌上報告說，他們透過分析引力場判斷，土星的衛星土衛二存在一個巨大的“地下海”。這也許是尋找外星生命的理想地點之一 。
土衛二是一個直徑只有約500公里的“小世界”，其表面被耀眼的白色冰層包裹。2005年，“卡西尼”探測器發現土衛二南極分佈著一些被稱作“虎紋”的平行條帶狀地貌，並有冰屑間歇泉噴出，科學家因此猜想土衛二可能有一個“地下海”。
天文學家利用“卡西尼”探測器2010年至2012年期間3次近距離觀測土衛二獲得的資料，分析確定了土衛二的引力場。研究發現，土衛二的引力場存在“引人注目的不對稱性”，其中南極的引力較弱，但又大於根據其地形計算得出的數值。他們認為，“起到彌補性作用”的是南極表面下的液態水，因為水的密度大於冰，形成的引力也大於冰。
進一步的分析認為，該“地下海”位於土衛二南極30至40公里厚的表面冰層之下，其厚度約為10公里，並延伸至南緯50度左右。參與研究的加州理工學院教授戴維·史蒂文森說：“這意味著它的面積與地球上的第二大湖蘇必利爾湖相當甚至更大。”
研究還顯示，土衛二“地下海”的海底可能是矽酸鹽岩石，這意味著此地環境適合複雜的化學反應，包括那些可能創造了類似早期地球環境的化學反應。
此外科學家認為，與土衛二相似的木星的衛星木衛二也可能存在“地下海”。史蒂文森說，研究這兩顆衛星有助瞭解太陽系中的宜居環境。太陽系中肯定還有其他水資源充足的星球。
土衛二在距土星中心23萬8千公里、距其雲層頂部18萬公里的軌道上環繞土星運轉，其軌道位於土衛一土衛二屬土星的內層大衛星。按距離土星由近及遠排序土衛二位居第14位，它的軌道位於土星E環的稠密部分與土衛三之間公轉週期為32.9小時（可以透過一個晚上的觀測發現其位移）。其軌道與土衛四的軌道形成了2:1的軌道共振即每當它完成兩次公轉，土衛四即完成一次公轉。這種軌道共振關係導致土衛二軌道的離心率達到了0.0047併為其地質活動提供了加熱源。
如同大部分土星的大衛星一般，土衛二的自轉與公轉相同步，它永遠都保持著同一面面向土星。不同於月球土衛二並沒有出現自轉軸的擺動（而月球則有超過1.5°的擺動）。不過，對土衛二外形的分析表明，有時候它會由於外力作用——如土衛四的軌道共振效應——而產生自轉軌道的擾動。 這種擾動亦能夠為土衛二提供額外的加熱源。
E環是土星的最外層光環，極其寬大（是土星環中最寬的環），但也極其稀薄，構成物質僅為極細小的冰晶和粉塵該環起始於土衛一的軌道，一直延伸至土衛五的軌道附近，甚至有觀測者認為它已經延伸至土衛六的軌道附近了如此算來，其寬度將達100萬公里。
然而，眾多的數學公式都顯示這樣的環是不穩定的，只能維持1萬至100萬年由此看來，構成該環的顆粒必然是從某處得到了源源不斷的補充，而土衛二的執行軌道則正好處於環帶之中並且位於環帶中最稠密的部分。因此，某些理論推測土衛二是構成E環的顆粒的來源地。而卡西尼號的觀測結果支援了這種觀點。
土衛二在土星E環內執行事實上，共有兩種不同的機制補充著環帶的顆粒。首先，同時也是最重要的，是土衛二南極地區的羽狀噴射物，儘管大部分的噴射物都落回衛星表面，但由於土衛二的逃逸速度僅為866公里/小時，故仍有部分物質逃逸出土衛二的重力控制而進入環土星的軌道。
第二種機制是流星對土衛二的轟擊造成其表面揚起的粉塵進入環帶。這種機制並非土衛二所獨有，它對E環中的所有衛星都有效，從土衛二上觀測，土星佔據著近30°的視角，比從地球上觀測到的月球的視角大60多倍。此外，由於土衛二的自轉與公轉同步，造成土衛二永遠都由同一面面向土星，所以土星在土衛二的夜空中從不移動（除了由於軌道異常所造成的微小變化），而在土衛二背對著土星的那一面，則永遠都看不到土星。
土星光環的可觀測視角只有0.019°，看起來就像一條明亮的細線橫穿土星的圓盤，不過它落在土星盤面上的陰影則可以被清楚地辨認出。就如同在地球上觀測到的月球一般，土衛二上觀測到的土星也有定期的相的變化，其從虧到贏要經歷一個16小時的週期。與此同時，太陽則只佔據著3.5'的視角，比從地球上觀測到的月球的視角小了9倍
如果一個觀測者在土衛二上進行觀測，那麼平均每過72小時，他就能觀測到土衛一（位於土衛二軌道內側的最大衛星）執行至土星前面。土衛一的視角接近於月球，最大時為26'；而土衛十三和土衛三十二大小則如同星星；土衛三的最大視角能略超過1°，比月球的視角大一倍，但只有在其最靠近土衛二時從土衛二的背向土星面才能看到。
2008年3月，飛過土衛二附近的美國“卡西尼”號探測器發回照片顯示，土衛二上有類似間歇泉的冰屑和水蒸氣噴發景象，表明這顆天體上可能存在液態水。儘管照片沒有拍到液態水，但科學家認為，照片上的冰屑和水蒸氣來自土衛二地表較淺處的“地下水庫” 。
研究人員猜想，這些液態水錶面為薄冰覆蓋。若覆蓋冰層出現裂隙，液態水的溫度和壓力都會急劇下降，一方面形成水蒸氣噴發，另一方面噴出水蒸氣迅速冷凝成冰屑，類似於地球上的熱泉眼，只不過溫度要低得多。
美國科羅拉多州太空科學研究所的影像分析專家卡羅琳·波爾科說，如果這個地表溫度低至零下200攝氏度的星球上存在液態水，其地下就可能存在熱源。另外，美國亞利桑那大學研究人員透過對“卡西尼”傳回資料進行光譜分析，認為土衛二南極附近可能存在少量有機物。
最近，美國宇航局的卡西尼探測器又取得了新的發現成果，根據最新公佈的訊息，卡西尼探測器在土衛二冰層下方發現了多達101處的間歇泉噴口，這意味著土星這顆“冰衛星”上擁有更多的冰水成分，而且地下還有特殊的加熱機制，可以將冰層融化。
科學家對土衛二的研究發現，其表面下方可能存在大量的液態水，近七年來，卡西尼探測器開始透過高解析度相機系統對土衛二南極進行掃描，其獨特的地質給科學家留下了深刻的印象，這裡佈滿了酷似虎斑紋的裂縫，其中還噴出了微小的冰顆粒，全部掃描後科學家確認了101處間歇泉位置，並繪製出土衛二間歇泉分佈圖，同時美國宇航局研究人員也發現數個間歇泉周圍還有表面熱源，這可能與更深層的內部熱源有關。
土衛二的間歇泉發現過程要追溯到2005年，科學家推測土星的潮汐力導致土衛二內部出現了熱源，並在表面較薄的位置噴發出來，結果就形成了攜帶微小冰顆粒物的間歇泉。在這項研究之前，研究人員並不清楚該過程中何種作用佔據了主導地位，也不確定土衛二內部多餘的能量是否可影響到近表面附近。
為了確定間歇泉的位置，科學家使用了地質調查上使用的三角測量法，繪製出土衛二熱輻射源與間歇泉位置關係圖，可以看出熱輻射較大的區域其間歇泉的噴發也更加猛烈，這說明土衛二上的間歇泉噴發並不是一個近表面的現象，與更深層的熱源有關，而這些熱源很大一部分來自土星的潮汐力。由此科學家得出在熱源與表面冰層之間可以形成巨大的冰下海洋，其透過狹窄的通道抵達表面。
科學家根據卡西尼探測器的高解析度相機系統觀測到土衛二極區存在的週期性間歇泉噴發，並與土星潮汐力模型有著較好的匹配，進一步證明了土衛二內部熱源、潮汐力以及間歇泉之間的關係。
美國宇航局的卡西尼探測器傳回了土衛二的噴流影象，卡西尼探測器甚至收集到一些土衛二噴射流中的物質，透過紫外線成像光譜儀(UVIS測量噴射流，科學家獲得了噴射流中氣體含量的資料。最新的探測發現，噴射流中含有冰顆粒、水蒸汽和有機化合物。