欧洲空间局于2005年1月正式宣布了“惠更斯”探测器在土卫六表面着陆的消息。在下降过程中，探测器还对土卫六的大气进行了分析。最令科学家们感到意外的是，土卫六的大气构成并不均匀：其上层富含甲烷，而下层则以氮气为主。专家们表示，土卫六是太阳系中惟一一颗拥有浓密大气的卫星。
土卫六表面的平均温度只有大约-290°C。其大气很明显地分为了数层并且在各层的交界处还存在着持续不断的闪电。据专家们介绍，土卫六目前的状况与远古时代生命诞生前的地球非常相似。
科学家们通过分析研究惠更斯号传回的土卫六表面照片得出初步结论：土卫六表面有甲烷构成的河流和冰构成的岩石。美国宇航局喷气推进实验室“卡西尼”号图片分析小组成员托雷斯-约翰逊表示，这证明土卫六表面存在，或曾经存在过液态物质。托雷斯·约翰逊表示：“我们原想我们看到的土卫六表面情景会像我们从科幻片中看到的那样奇怪，但是‘惠更斯号’发回的照片却让我们大吃一惊——土卫六表面不仅有陨石撞击遗留下来的坑洞，有不甚宏伟的山峰，也有此起彼伏的高地，更为重要的是土卫六看起来是一个充满生机的地方，就像远古时期的地球一样”。约翰逊同时还称：“从照片上类似的沟壑的地形可以看出，土卫六表面曾经遭受过液体物质的冲刷和侵蚀。我们在土卫六上发现的情景与火星上发现的完全不同--火星是一片纯粹的不毛之地，而土卫六则感觉是一片生机盎然的景象”。约翰逊还指出，土卫六表面的隆起的高地很可能完全是由冰块构成的，而照片中发暗的地区则很可能是有液态物质覆盖的湿润地区。
他称：“我们并不能确定我们现在谈论液体是否合适，但照片上的景象不得不让我们联想的液态物质。土卫六表面的气温可达到华氏300度左右（零下184摄氏度），因此其表面有液体出现的唯一可能就是土卫六大气的冷却。由此推断，这些液体很可能是液态的甲烷和乙烷”。
