В воздухе, которым мы дышим, постоянно происходят невидимые глазу химические события. Одно из них — рождение и мгновенная гибель частицы с формулой H₂COO. Её называют «промежуточным соединением»: она появляется на долю секунды, когда молекулы озона сталкиваются с органическими веществами, и тут же разваливается на более простые осколки.
Учёные построили компьютерную модель, которая повторяет поведение каждого атома в этой частице. Модель показала, что частица может распасться тремя способами: на углекислый газ и водород, на воду и угарный газ, или на два осколка — HCO и OH. Для каждого способа авторы вычислили, как распределяется энергия между осколками — сколько уходит на их разлёт, сколько на вращение, сколько на дрожание связей внутри них.
Самый интересный результат касается пути, который даёт углекислый газ и водород. Этот путь раздваивается: частица может развалиться сразу, а может сначала на мгновение превратиться в муравьиную кислоту и лишь потом распасться. От того, каким путём идёт распад, зависит, будет ли молекула водорода дрожать (то есть иметь лишнюю колебательную энергию) или останется спокойной.
Это важно для понимания химии атмосферы: такие короткоживущие частицы влияют на то, как быстро воздух очищается от примесей. Если мы хотим точно предсказывать состав воздуха над городом или лесом, нужно знать, на что именно распадаются эти невидимые курьеры и с какой энергией разлетаются их осколки.
Частица H₂COO живёт меньше одной миллиардной доли секунды, но за это время успевает выбрать один из нескольких путей распада — как будто у неё есть несколько дверей, и она ныряет в одну из них.