Une équipe de recherche israélo-allemande a découvert un comportement inhabituel dans les molécules de dioxyde de carbone (CO2) soumises à de fortes radiations, a annoncé lundi l’Université hébraïque de Jérusalem (HU).
Dans une étude publiée dans Nature Communications, des chercheurs de l’Université de Hambourg, de l’Institut Max Planck de physique nucléaire de Heidelberg et du synchrotron électronique allemand DESY de Hambourg ont découvert que les molécules subissent des réarrangements structurels asymétriques surprenants. Cette rupture de symétrie conduit à la formation de fragments de CO3, qui pourraient jouer un rôle crucial dans l’évolution chimique d’espèces plus complexes dans les environnements froids de l’espace.
HU a noté que cette découverte pourrait apporter un nouvel éclairage sur les processus chimiques dans l’atmosphère et l’espace, offrant une compréhension plus approfondie du comportement moléculaire dans des conditions extrêmes.
Les chercheurs ont utilisé l’imagerie ultraviolette extrême (EUV) à résolution temporelle pour étudier le comportement des paires, ou dimères, de molécules de CO2 lorsqu’elles sont ionisées. Ils ont combiné ces données avec des simulations informatiques et ont découvert que lorsque le dimère est ionisé, il passe rapidement de sa forme stable en parallèle à une structure en forme de T en environ 100 millionièmes de milliardième de seconde. De plus, ils ont découvert qu’après une seconde ionisation, le dimère peut former un complexe qui reste stable pendant un certain temps.
Les chercheurs ont expliqué que la paire de molécules de CO2 existe dans une superposition de deux états de rupture de symétrie. Le système préserve la symétrie jusqu’à ce que la fonction d’onde quantique s’effondre lors de la mesure, ce qui entraîne la rotation d’une molécule de CO2 par rapport à l’autre.
Ces résultats suggèrent que la distribution de charge dans le dimère affecte son comportement lorsqu’il est ionisé, ce qui est important pour comprendre de telles interactions dans des environnements complexes, ont conclu les chercheurs.
