La photochimie de Titan est riche de part sa diversité, contrôle la composition de l’atmosphère, et fournit de nombreux chemins réactionnels conduisant à la formation de molécules complexes qui constituent la brume et les nuages observés. En même temps que des donnés précises affluent de la mission Cassini-Huygens, les mesures de constantes de vitesse et de produits de réaction en laboratoire apportent les bases nécessaires à l’analyse de la composition atmosphérique.
Au laboratoire, deux dispositifs sont utilisés en particulier pour explorer les propriétés des réactions fondamentales, le premier permet de mesurer la constante de vitesse d’une réaction tandis que le deuxième permet d’identifier spécifiquement chacun des isomères du produit. L’expansion d’un gaz (N2) inerte à travers une tuyère de Laval permet d’étudier des réactions entre un radical, tel que C2H ou CN, avec un hydrocarbure possédant une double ou triple liaison, à des températures aussi basses que 75 K. La photolyse laser ainsi que l’émission de fluorescence sont utilisées comme sondes afin de mesurer le coefficient de réaction à température constante dans l’écoulement supersonique uniforme ainsi obtenu. Plusieurs catégories de réactions sont pertinentes à la photochimie et la modélisation de l’atmosphère de Titan, et souvent présentent des différences très marquées entre lesconstantes de vitesse à très basses température et celles à température ambiante, indiquant une différence dans le mécanisme réactionnel. Avec le rayonnement VUV du synchrotron à l’Advanced Light Source (ligne de lumière 9.0.2), les rapports de branchements et les isomères sont analysés par des mesures de photoionisation en fonction de la longueur d’onde. Les résultats obtenus sont interprétés en fonction de leur impact sur la modélisation, la possibilité de former des hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAHs), et l’importance relative dans les chemins réactionnels majeurs pour Titan.
Departments of Chemistry and Physics and Lawrence Berkeley National Laboratory