天体生物学家和行星科学家对哪些化学物质可能表明存在以氧气呼吸、以水为基础的生命（即如果它像我们一样）有相当好的了解。然而，对于像土星卫星土卫六这样的世界，那里的温度太冷而不适合水生生物化学，就很难知道哪些化学物质可能标志着存在以碳氢化合物为基础的生命。
康奈尔大学的一个团队可能已经找到了一个合理的候选化学物质，未来对土卫六的任务可以寻找它。这项计算机模拟研究发表在2月27日的《科学进展》杂志[http://advances.sciencemag.org/content/1/1/e1400067]，发现丙烯腈是一种已知在土卫六大气中形成的碳氢化合物，它可以自组织成一种具有与地球上包围细胞和形成线粒体和细胞核等细胞器边界的膜相同的韧性和柔韧性的结构。
这项计算发现可能对研究土卫六地球化学的科学家产生持久的影响。对于许多行星科学家来说，它是他们最喜欢的卫星。像地球一样，土卫六拥有浓密的大气层，上面有云、山脉、河床和液态海洋。事实上，如果不是因为土卫六的寒冷，它可能比木卫二更可能是太阳系中寻找外星生命最有希望的地方。
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土卫六对于我们所知的生命来说太冷了。在土卫六的表面温度（-179摄氏度）下，磷脂——构成细胞膜的化合物——和填充细胞的水基溶液将被冻结成固体。在土卫六表面进化的任何生命都必须由一组非常不同的化学物质组成。
在该团队的计算机模型中，丙烯腈形成了空心球（称为偶氮体），即使在寒冷中，其行为方式也与由地球磷脂制成的空心球（称为脂质体）非常相似，脂质体在我们细胞和细胞器中形成膜。像脂质体一样，偶氮体可以弯曲成许多不同的形状，并且可以充当其形成的球体内部和外部之间的屏障，防止土卫六海洋的乙烷-甲烷混合物渗透到包封中。（由于这项研究是同类研究中的第一项，我们对偶氮体内部会有哪些碳氢化合物知之甚少。）
假设的偶氮体和地球上的脂质体之间的相似程度令研究人员感到惊讶。“我不是生物化学家，所以我（一开始）真的不知道自己在寻找什么，”运行计算机模拟的化学工程研究生詹姆斯·史蒂文森说。“当我进行计算时——看啊！”在土卫六温度下模拟的偶氮体与在地球温度下的脂质体一样具有可拉伸性。由于灵活性和承受戳刺和扭曲的能力对于进化复杂的细胞行为至关重要，因此偶氮体可能对于像土卫六上的乙烷-甲烷海洋和湖泊中的假设外星生命来说是一种非常有用的结构。
这项研究表明，“至少在计算机模拟中，人们可以构建尺寸和几何形状[大致]等同于地球上生命开始时的容器的结构，”行星物理学家和研究合著者乔纳森·卢宁说。“你可以用我们知道在土卫六上存在的材料来做到这一点……所以我们提出了在土卫六条件下生命进化的潜在一步。”
化学工程师兼合著者波莱特·克兰西将试图弄清楚在没有液态水的情况下生命如何在土卫六上形成比作“试图在没有任何鸡蛋的情况下制作煎蛋卷。它有点重新定义了你对煎蛋卷的看法，”她说。
除非我们发送另一个探测器并更详细地研究碳氢化合物海洋的化学性质，否则科学家们将不知道土卫六表面的丙烯腈是否真的形成偶氮体结构，更不用说这些结构是否是生命的组成部分。“土卫六实际上充满了有机物——但不可能远程将它们解开，”美国宇航局科学家拉尔夫·洛伦兹在一封电子邮件中写道，他设计和建造行星探测器，但没有参与这项研究。“你需要着陆，对材料进行采样，并使用复杂的化学仪器（如火星探测器好奇号上的那些仪器）来了解化合物变得多么复杂，以及它们是否可以执行生命的任何功能。”
洛伦兹和其他人已经提出了几种用于远程探索土卫六海洋的自动化潜艇或鱼雷形探测器的设计，但这些任务还需要几十年才能实现。此外，即使航天机构立即开始为土卫六的任务建造飞行器，也不可能在土星的季节性旋转使该卫星的北半球无法直接与地球通信之前到达那里。碳氢化合物海洋聚集在土卫六的北半球，并且由于该半球将背对地球，因此2020年代任何前往土卫六的任务都需要一个可以向地球中继信号的轨道飞行器伴侣。轨道飞行器价格昂贵，因此我们可能要到 2030 年代才能探测土卫六的碳氢化合物海洋。
因此，目前，土卫六偶氮体将仍然是一种假设。但从好的方面来说，当下一个任务到达土卫六时，它将对应该尝试寻找哪些化学物质有更精确的想法。