Comprendre et exploiter l'environnement des corps extraterrestres est un objectif central de la science planétaire. Les géantes gazeuses, comme Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, sont riches en chimie moléculaire et restent la cible d'études scientifiques prolongées.

Tout comme la Terre, chacune de ces planètes orbite autour du soleil avec sa propre excentricité et obliquité, conduisant à des variations saisonnières du rayonnement solaire incident et donc à une composition chimique cyclique avec des variations latitudinales et altitudinales dans les abondances des différents constituants moléculaires.

Récemment, Le groupe du professeur Yuan Kaijun et du professeur Yang Xueming du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences, en coopération avec le professeur Michael N. R. Ashfold de l'Université de Bristol et le professeur Christopher S. Hansen de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, a révélé les nouveaux canaux de dissociation dans la photochimie de l'éthane en utilisant la source de lumière cohérente de Dalian (DCLS).

L'absorption du rayonnement solaire proche infrarouge par le méthane (CH 4 ) est un contributeur important au réchauffement de la haute atmosphère (stratosphères) de ces planètes. CH 4 contribue moins au refroidissement stratosphérique, qui est plus tributaire des émissions d'éthane (C 2 H 6 ) et l'acétylène (C 2 H 2 ).

Comprendre l'équilibre et l'interaction entre CH 4 et C 2 H 6 /C 2 H 2 est au cœur de la compréhension de la dynamique atmosphérique des géantes gazeuses. Par conséquent, la photodissociation de l'éthane a été étudiée systématiquement sur la base du DCLS.

La photochimie VUV de l'éthane, qui est un constituant important de l'atmosphère des géantes gazeuses, a été étudiée dans la gamme de longueurs d'onde de 112 nm à 126 nm en utilisant le laser à électrons libres (FEL) et les méthodes de détection par imagerie multi-masse.

Les scientifiques ont démontré les contributions d'au moins cinq voies de photofragmentation primaires produisant CH 2 , CH 3 et/ou des produits d'atomes H de l'éthane après excitation VUV.

Ces résultats mettent en évidence plusieurs lacunes dans la description de la photochimie de l'éthane utilisée dans les modèles contemporains des atmosphères des géantes gazeuses et permettent de rationaliser des aspects jusqu'ici inexpliqués des rapports éthane/acétylène observés lors du survol Cassini-Huygens de Jupiter.

L'étude a été publiée dans Sciences chimiques .