CH 3 , CH 2 och H-atomelimineringskanaler i fotodissociationen av etan. Kredit:CHANG Yao
Att förstå och utnyttja miljön för utomjordiska kroppar är ett centralt mål för planetvetenskapen. gasjättarna, som Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus, är rika på molekylär kemi och förblir målet för långvarig vetenskaplig studie.
Precis som jorden, var och en av dessa planeter kretsar runt solen med sin egen excentricitet och snedhet, leder till säsongsvariationer i infallande solstrålning och därmed en cyklisk kemisk sammansättning med latitudinella och höjdvariationer i förekomsten av de olika molekylära beståndsdelarna.
Nyligen, Prof. Yuan Kaijun och Prof. Yang Xuemings grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Prof. Michael N. R. Ashfold från University of Bristol och Prof. Christopher S. Hansen från University of New South Wales avslöjade de nya dissociationskanalerna i etanfotokemin genom att använda Dalian Coherent Light Source (DCLS).
Absorptionen av nära-infraröd solstrålning av metan (CH 4 ) är en viktig bidragsgivare till att värma upp de övre atmosfärerna (stratosfärerna) på dessa planeter. CH 4 bidrar mindre till stratosfärisk kylning, som är mer beroende av utsläpp från etan (C 2 H 6 ) och acetylen (C 2 H 2 ).
Förstå balansen och samspelet mellan CH 4 och C 2 H 6 /C 2 H 2 är central för att förstå gasjättarnas atmosfäriska dynamik. Därför, fotodissociationen av etan har studerats systematiskt baserat på DCLS.
VUV-fotokemin av etan, som är en viktig beståndsdel i gasjättarnas atmosfär, har studerats i våglängdsområdet från 112 nm till 126 nm med hjälp av frielektronlaser (FEL) och multimassavbildningsdetektionsmetoder.
Forskarna visade bidrag från minst fem primära fotofragmenteringsvägar som gav CH 2 , CH 3 och/eller H-atomprodukter från etan efter VUV-excitering.
Dessa resultat pekar på flera brister i beskrivningen av etanfotokemi som används i samtida modeller av gasjättarnas atmosfärer och hjälper till att rationalisera hittills oförklarade aspekter av förhållandet etan/acetylen som observerats i Cassini-Huygens förbiflygning av Jupiter.
Studien publicerades i Kemivetenskap .
