Dans l'air que nous respirons, des événements chimiques invisibles se produisent constamment. L'un d'eux est la naissance et la mort instantanée d'une particule de formule H₂COO. On l'appelle « intermédiaire réactionnel » : elle apparaît pendant une fraction de seconde lorsque des molécules d'ozone entrent en collision avec des substances organiques, puis se désintègre immédiatement en fragments plus simples.
Les scientifiques ont construit un modèle informatique qui reproduit le comportement de chaque atome de cette particule. Le modèle a montré que la particule peut se décomposer de trois manières : en dioxyde de carbone et hydrogène, en eau et monoxyde de carbone, ou en deux fragments — HCO et OH. Pour chaque voie, les auteurs ont calculé comment l'énergie se répartit entre les fragments : combien part dans leur éloignement, combien dans leur rotation, combien dans les vibrations de leurs liaisons internes.
Le résultat le plus intéressant concerne la voie qui produit du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. Cette voie se divise en deux : la particule peut se désintégrer directement, ou bien se transformer d'abord en acide formique pendant un instant, puis se décomposer. Selon le chemin emprunté, la molécule d'hydrogène vibrera (c'est-à-dire aura de l'énergie vibrationnelle supplémentaire) ou restera calme.
C'est important pour comprendre la chimie de l'atmosphère : ces particules éphémères influencent la vitesse à laquelle l'air se purifie de ses impuretés. Si nous voulons prédire avec précision la composition de l'air au-dessus d'une ville ou d'une forêt, il faut savoir en quoi se décomposent ces coursiers invisibles et avec quelle énergie leurs fragments s'éloignent.
La particule H₂COO vit moins d'un milliardième de seconde, mais pendant ce temps, elle a le temps de choisir parmi plusieurs voies de décomposition — comme si elle avait plusieurs portes et plongeait dans l'une d'elles.