Il ruolo dei dicationi molecolari nelle atmosfere planetarie

In generale, la chimica delle atmosfere planetarie è condizionata dal fatto che le molecole possono interagire con onde elettromagnetiche ad alta energia, quali radiazioni γ, X e fotoni ultravioletti (UV). Quando questo accade si può generare sia singola che doppia ionizzazione con formazione di specie ioniche che, nel caso dell’espulsione di due elettroni, vengono comunemente denominate dicationi molecolari. Una volta formate, tali specie possono risultare instabili rispetto alla dissociazione in due frammenti carichi positivamente, producendo in generale ioni con singola carica dotati di elevata energia cinetica. Tale elevata energia traslazionale è dovuta all’intensa repulsione Coulombiana con cui i due frammenti elettricamente carichi si respingono dando luogo ad un processo dissociativo che va sotto il nome di “esplosione Coulombiana”. Quando questo tipo di reazioni avvengono nelle alte atmosfere planetarie, gli ioni prodotto, essendo dotati di elevata energia cinetica dell’ordine di diversi elettronvolt, sono in grado di fuggire dalle rispettive atmosfere dato che posseggono un contenuto in energia traslazionale che supera il loro valore limite caratteristico di velocità di fuga. Per tale motivo, lo studio dei processi di doppia fotoionizzazione dissociativa di molecole di interesse atmosferico e astrochimico è di grande interesse per comprendere ciò che accade nelle ionosfere di vari pianeti del Sistema Solare come Marte, Venere e Titano (il più grande satellite di Saturno).