張曉辰很快發現在7月14日的飛掠中，卡西尼號對南極地區分佈“藍”冰的地區之一進行了觀測，並拍下了高解析度的照片，照片顯示該地區存在著劇烈的地質變形，並發現了一些直徑為10—100米的巨石。
土衛二南極地區四周環繞著一系列相互平行的、呈y形和v形的山脊和峽谷。這些山脊和峽谷的形狀、走向和位置都表明它們是土衛二的整體形變造成的。
最近，存在著兩種理論解釋這種地形形變的產生。
第一種認為：土衛二繞土星執行的軌道縮小了，從而導致土衛二自轉速度的提高，這種變化進而導致土衛二自轉軸的調整。
第二種理論認為大量從土衛二內部噴發出的溫暖的、低密度的物質導致了這種地形所在區域從土衛二南半球中緯度地區位移至高緯度地區。結果，土衛二的橢球體將會因為這種變化做出相應的調整。
根據自轉軸變化理論所得出的推導結果之一是土衛二的南北兩極均曾有過類似的地形變化。不過與推論相反，土衛二的北極地區卻密佈著撞擊坑，且地質年齡也較南極地區大得多。土衛二地殼的厚薄不均或許可以解釋這種差異。
這種地殼厚度的變化得到了南極地區邊緣y形、v形地形和毗鄰南極的地區地質年齡之間相互關聯的佐證：y形的、不連貫的地形和縱貫南北的斷裂帶均是較年輕的地形，推測亦認為這種地形對應的地殼厚度較薄；而v形地形則毗鄰著那些地質年齡較大、撞擊坑分佈稠密的地區。
在80年代初期旅行者號對土衛二進行了觀測之後，科學家們基於以下理由認為該星體可能存在著地質活動：年輕的、具有高反射度的表面和其處於e環核心區的位置。土衛二和e環的聯絡使科學家猜想認為土衛二正是e環上散佈的物質的來源——即從土衛二內部噴射出的水蒸氣最終構成了e環。不過，旅行者號的觀測結果未能提供確鑿證據證明土衛二現今仍處於活躍狀態。
不過之後的卡西尼號上承載了多種儀器，透過這些儀器的觀測，科學家最終發現了土衛二上存在著噴發水和其他易揮發物質、而非矽酸鹽石塊的冰火山。2005年1月和2月，卡西尼號上的成像科學子系統iss）首次觀測到土衛二南極地區噴發出的由細小冰晶構成的羽狀物。
在2005年2月17日的飛掠中，磁力計觀測到的關於土衛二大氣的資料也證明之前成像科學子系統所觀測到的現象是真實的——該資料顯示當時土衛二附近的離子迴旋波的能量有所增強。離子迴旋波是離子和磁場相互作用的產物，透過測定離子迴旋波的頻率可以確定物質的構成——經過測定，這種物質是經過電離的水蒸氣。
在其後的兩次飛掠中，磁力計發現土衛二大氣中的氣體大部分都集中於南極地區，其他地區的大氣濃度則相對十分稀薄。在2月17日和7月14日的飛掠中，紫外線攝譜儀uvis）觀測到兩例掩星現象。在2月的飛掠中，紫外線攝譜儀未能找到土衛二赤道地區存在大氣的證據，但在7月飛掠觀測掩星現象的過程中探測到了水蒸氣的存在。
<s）和宇宙塵埃分析儀cda）從而能夠直接獲取羽狀物的樣本。離子和中性粒子分光計對氣體雲的物質構成進行了測定，發現其中大部分為水蒸氣，幷包含少量的分子態氮、甲烷和二氧化碳。宇宙塵埃分析儀發現“越靠近土衛二，顆粒物質數量越多”，這證明土衛二的確是e環物質的主要來源地。離子和中性粒子分光計以及宇宙塵埃分析儀的資料表明卡西尼號穿越的氣體雲確為冰火山所噴發的、富含水分的羽狀物，這種羽狀物來源於南極地區的噴射口。
2005年11月，這種噴射活動得到了進一步的確認，成像科學子系統拍攝到了土衛二南極地區類似噴泉的冰晶噴射活動。
當年11月的觀測結果顯示了羽狀物的完整結構，並發現該羽狀物由數個獨立的噴射活動的噴射物或許來自數個不同的噴射口）共同構成，並擴充套件至距衛星表面近500公里的地區。這一觀測結果使得土衛二成為第四顆被證實存在火山活動的太陽系天體，之前的三顆分別是地球、海衛一和木衛一。2007年10月，在成像科學子系統觀測到塵埃噴射活動的同時，紫外線攝譜儀亦觀測到了氣體噴射活動。
2008年3月12日的飛掠使卡西尼號獲得了進一步的觀測機會。觀測資料顯示羽狀物中含有更多的化學物質，包括簡單的和複雜的碳氫化合物，如丙烷、乙烷和乙炔。這項發現提高了土衛二表面存在生命的可能性。卡西尼號上的離子和中性粒子分光計對羽狀物的物質構成進行測量後發現其與大部分彗星的物質構成相近。
多種觀測儀器的觀測結果表明在土衛二南極地區，這種從受壓的地下腔室中噴發羽狀物的活動類似於地球上的噴泉。由於離子和中性粒子分光計和紫外線攝譜儀均未在噴射物質中發現氨——該物質能夠起到防凍作用，因此科學家預測在土衛二地下受熱、受壓的腔室中流動著溫度至少達到零下3攝氏度、近乎純淨的液態水，即如圖十三所示。由冰融化為純水，比之氨水混合物的融化需要更多的熱量。
這種熱量可能來自引力潮汐能或輻射源所產生的能量。另一種產生羽狀物的途徑是土衛二表面溫暖的冰的昇華。在2005年7月14日的飛掠過程中，卡西尼號上的紅外成份分光計cirs）在靠近南極點的地區發現了一個溫暖區域，該區域的溫度達到了8590開爾文度，部分割槽域的溫度甚至高達157開爾文度零下116攝氏度），遠較地表接收陽光輻射產生的溫度高，這表明該區域受到了土衛二內部熱源的加熱。在這種溫度下，該區域的冰體能夠以較其他區域冰體快得多的速度昇華，併產生羽狀物。
這種假說受到了較多關注因為如若加熱地表冰體的地下層物質為呈半流質狀態的氨水混合物，那麼不需要太多的能量就可以產生羽狀物不過，羽狀物中富含的大量冰晶顯然更支援“冷噴泉”模式假說並削弱了冰體昇華假說的可信性。
此外，基輔等人還提出了籠型水合物的來源理論，該理論認為，當“虎皮斑紋”地形破裂時，蘊藏於其中的二氧化碳、甲烷和氮暴露於真空之中，從而被釋放出來。該理論並不需要“冷噴泉”模式假說中用於融冰的熱能的存在，也能在缺少氨的情況下解釋得通。
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