Produced by both nature and human activities, sulfur dioxide (SO2) is an important species in the earth’s atmosphere. SO2 has also been found in the atmospheres of other planets and satellites in the solar system. The photoabsorption cross sections and photodissociation of SO2 have been studied for several decades. In this paper, we reported the experimental results for photodissociation dynamics of SO2 via the G̃1B1 state. By analyzing the images from the time-sliced velocity map ion imaging method, the vibrational state population distributions and anisotropy parameters were obtained for the O(1D2) + SO(X3Σ, a1Δ, b1Σ+) and O(1S0) + SO(X3Σ) channels, and the branching ratios for the channels O(1D2) + SO(X3Σ), O(1D2) + SO(a1Δ), and O(1D2) + SO(b1Σ+) were determined to be ∼0.3, ∼0.6, and ∼0.1, respectively. The SO products were dominant in electronically and rovibrationally excited states, which may have yet unrecognized roles in the upper planetary atmosphere.

1.
H.
Okabe
,
J. Am. Chem. Soc.
93
,
7095
(
1971
).
2.
M. W.
Wilson
,
M.
Rothschild
,
D. F.
Muller
, and
C. K.
Rhodes
,
J. Chem. Phys.
77
,
1837
(
1982
).
3.
C. S.
Effenhauser
,
P.
Felder
, and
J. R.
Huber
,
Chem. Phys.
142
,
311
(
1990
).
4.
B. R.
Cosofret
,
S. M.
Dylewski
, and
P. L.
Houston
,
J. Phys. Chem. A
104
,
10240
(
2000
).
5.
T. P.
Rakitzis
,
P. C.
Samartzis
, and
T. N.
Kitsopoulos
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
123001
(
2001
).
6.
K.
Yamasaki
,
F.
Taketani
,
K.
Sugiura
,
I.
Tokue
, and
K.
Tsuchiya
,
J. Phys. Chem. A
108
,
2382
(
2004
).
7.
D. P.
Hydutsky
,
N. J.
Bianco
, and
A. W.
Castleman
,
Chem. Phys.
350
,
212
(
2008
).
8.
S.
Becker
,
C.
Braatz
,
J.
Lindner
, and
E.
Tiemann
,
Chem. Phys. Lett.
208
,
15
(
1993
).
9.
S.
Becker
,
C.
Braatz
,
J.
Lindner
, and
E.
Tiemann
,
Chem. Phys.
196
,
275
(
1995
).
10.
H.
Hamdy
,
Z. X.
He
, and
J. A. R.
Samson
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
24
,
4803
(
1991
).
11.
M.
Suto
,
R. L.
Day
, and
L. C.
Lee
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
15
,
4165
(
1982
).
12.
D. E.
Freeman
,
K.
Yoshino
,
J. R.
Esmond
, and
W. H.
Parkinson
,
Planet. Space Sci.
32
,
1125
(
1984
).
13.
K.
Yamanouchi
,
M.
Okunishi
,
Y.
Endo
, and
S.
Tsuchiya
,
J. Mol. Struct.
352–353
,
541
(
1995
).
14.
C.
Jaffé
,
J. Chem. Phys.
81
,
616
(
1984
).
15.
K.
Kamiya
and
H.
Matsui
,
Bull. Chem. Soc. Jpn.
64
,
2792
(
1991
).
16.
H.
Katagiri
,
T.
Sako
,
A.
Hishikawa
,
T.
Yazaki
,
K.
Onda
,
K.
Yamanouchi
, and
K.
Yoshino
,
J. Mol. Struct.
413–414
,
589
(
1997
).
17.
T.
Sako
,
A.
Hishikawa
, and
K.
Yamanouchi
,
Chem. Phys. Lett.
294
,
571
(
1998
).
18.
O.
Bludsky
,
P.
Nachtigall
,
J.
Hrusak
, and
P.
Jensen
,
Chem. Phys. Lett.
318
,
607
(
2000
).
19.
D.
Xie
,
G.
Ma
, and
H.
Guo
,
J. Phys. Chem. A
111
,
7782
(
1999
).
20.
I.
Tokue
and
S.
Nanbu
,
J. Chem. Phys.
132
,
024301
(
2010
).
21.
M. H.
Palmer
,
D. A.
Shaw
, and
M. F.
Guest
,
Mol. Phys.
103
,
1183
(
2005
).
22.
P. J.
Singh
,
A.
Shastri
,
R.
D’Souza
,
S. V. N.
Bhaskara Rao
, and
B. N.
Jagatap
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer
113
,
267
(
2012
).
23.
C.
Xie
,
X.
Hu
,
L.
Zhou
,
D.
Xie
, and
H.
Guo
,
J. Chem. Phys.
139
,
014305
(
2013
).
24.
C.
Lévêque
,
R.
Taïeb
, and
H.
Köppel
,
Chem. Phys. Lett.
460
,
135
(
2015
).
25.
J.
Jiang
,
G. B.
Park
, and
R. W.
Field
,
J. Chem. Phys.
144
,
144312
(
2016
).
26.
H.
Ran
,
D.
Xie
, and
H.
Guo
,
Chem. Phys. Lett.
439
,
280
(
2007
).
27.
S. O.
Danielache
,
C.
Eskebjerg
,
M. S.
Johnson
,
Y.
Ueno
, and
N.
Yoshida
,
J. Geophys. Res.
113
,
D17314
(
2008
).
28.
C.
Xie
,
B.
Jiang
,
J.
Klos
,
P.
Kumar
,
M. H.
Alexander
,
B.
Poirier
, and
H.
Guo
,
J. Phys. Chem. A
121
,
4930
(
2017
).
29.
X.
Huang
,
D. W.
Schwenke
, and
T. J.
Lee
,
J. Chem. Phys.
140
,
114311
(
2014
).
30.
C.
Leveque
,
R.
Taieb
, and
H.
Koppel
,
J. Chem. Phys.
140
,
091101
(
2014
).
31.
S.
Mai
,
P.
Marquetand
, and
L.
Gonzalez
,
J. Chem. Phys.
140
,
204302
(
2014
).
32.
J.
Klos
,
M. H.
Alexander
,
P.
Kumar
,
B.
Poirier
,
B.
Jiang
, and
H.
Guo
,
J. Chem. Phys.
144
,
174301
(
2016
).
33.
J.
Jiang
,
G. B.
Park
, and
R. W.
Field
,
J. Chem. Phys.
144
,
144313
(
2016
).
34.
G. B.
Park
,
J.
Jiang
,
C. A.
Saladrigas
, and
R. W.
Field
,
J. Chem. Phys.
144
,
144311
(
2016
).
35.
P.
Kumar
and
B.
Poirier
,
Mol. Phys.
117
,
2456
(
2019
).
36.
J.
Farquhar
,
J.
Savarino
,
T. L.
Jackson
, and
M. H.
Thiemens
,
Nature
404
,
50
(
2000
).
37.
R. W.
Carlson
,
R. E.
Johnson
, and
M. S.
Anderson
,
Science
286
,
97
(
1999
).
38.
A. S.
Khayat
,
G. L.
Villanueva
,
M. J.
Mumma
, and
A. T.
Tokunaga
,
Icarus
253
,
130
(
2015
).
39.
U.
Calmonte
,
K.
Altwegg
,
H.
Balsiger
,
J. J.
Berthelier
,
A.
Bieler
,
G.
Cessateur
,
F.
Dhooghe
,
E. F.
van Dishoeck
,
B.
Fiethe
,
S. A.
Fuselier
,
S.
Gasc
,
T. I.
Gombosi
,
M.
Hässig
,
L.
Le Roy
,
M.
Rubin
,
T.
Sémon
,
C. Y.
Tzou
, and
S. F.
Wampfler
,
Mon. Not. R. Astron. Soc.
462
,
S253
(
2016
).
40.
R.
Dungee
,
A.
Boogert
,
C. N.
DeWitt
,
E.
Montiel
,
M. J.
Richter
,
A. G.
Barr
,
G. A. S. B.
BlakeCharnley
,
N.
Indriolo
,
A.
Karska
,
D. A.
Neufeld
,
R. L.
Smith
,
A. G. G. M.
Tielens
, and
A.
Tielens
,
Astrophys. J. Lett.
868
,
L10
(
2018
).
41.
X.
Zhang
,
M.-C.
Liang
,
F.
Montmessin
,
J.-L.
Bertaux
,
C.
Parkinson
, and
Y. L.
Yung
,
Nat. Geosci.
3
,
834
(
2010
).
42.
J. C.
Gérard
,
S. W.
Bougher
,
M. A.
López-Valverde
,
M.
Pätzold
,
P.
Drossart
, and
G.
Piccioni
,
Space Sci. Rev.
212
,
1617
(
2017
).
44.
J.
Pearl
,
R.
Hanel
,
V.
Kunde
,
W.
Maguire
,
K.
Fox
,
S.
Gupta
,
C.
Ponnamperuma
, and
F.
Raulin
,
Nature
280
,
755
(
1979
).
45.
B. A.
Smith
,
E. M.
Shoemaker
,
S. W.
Kieffer
, and
A. F.
Cook
,
Nature
280
,
738
(
1979
).
47.
D.
Golomb
,
K.
Watanabe
, and
F. F.
Marmo
,
J. Chem. Phys.
36
,
958
(
1962
).
48.
I. W.
Watkins
,
J. Mol. Spectrosc.
29
,
402
(
1969
).
49.
S. L.
Manatt
and
A. L.
Lane
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer
50
,
267
(
1993
).
50.
D. M. P.
Holland
,
D. A.
Shaw
, and
M. A.
Hayes
,
Chem. Phys.
201
,
299
(
1995
).
51.
C.
Leveque
,
A.
Komainda
,
R.
Taieb
, and
H.
Koppel
,
J. Chem. Phys.
138
,
044320
(
2013
).
52.
H. B.
Franz
,
S. O.
Danielache
,
J.
Farquhar
, and
B. A.
Wing
,
Chem. Geol.
362
,
56
(
2013
).
53.
J.
Farquhar
,
H.
Bao
, and
M.
Thiemens
,
Science
289
,
756
(
2000
).
54.
F.
Gaillard
,
B.
Scaillet
, and
N. T.
Arndt
,
Nature
478
,
229
(
2011
).
55.
A. R.
Whitehill
,
C.
Xie
,
X.
Hu
,
D.
Xie
,
H.
Guo
, and
S.
Ono
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
110
,
17697
(
2013
).
56.
R.
Shaheen
,
M. M.
Abaunza
,
T. L.
Jackson
,
J.
McCabe
,
J.
Savarino
, and
M. H.
Thiemens
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
111
,
11979
(
2014
).
57.
T.
Sato
,
T.
Kinugawa
,
T.
Arikawa
, and
M.
Kawasaki
,
Chem. Phys.
165
,
173
(
1992
).
58.
C.
Braatz
and
E.
Tiemann
,
Chem. Phys.
229
,
93
(
1998
).
59.
N.
Hansen
,
U.
Andresen
,
H.
Dreizler
,
J. U.
Grabow
,
H.
Mäder
, and
F.
Temps
,
Chem. Phys. Lett.
289
,
311
(
1998
).
60.
M.
Brouard
,
R.
Cireasa
,
A. P.
Clark
,
T. J.
Preston
,
C.
Vallance
,
G. C.
Groenenboom
, and
O. S.
Vasyutinskii
,
J. Phys. Chem. A
108
,
7965
(
2004
).
61.
62.
V.
Svoboda
,
N. B.
Ram
,
R.
Rajeev
, and
H. J.
Worner
,
J. Chem. Phys.
146
,
084301
(
2017
).
63.
B.
Xue
,
Y.
Chen
, and
H.-L.
Dai
,
J. Chem. Phys.
112
,
2210
(
2000
).
64.
Z.
Li
,
M.
Zhao
,
T.
Xie
,
Y.
Chang
,
Z.
Luo
,
Z.
Chen
,
X.
Wang
,
K.
Yuan
, and
X.
Yang
,
Mol. Phys.
119
,
e1813911
(
2020
).
65.
J.
Zhou
,
Y.
Zhao
,
C. S.
Hansen
,
J.
Yang
,
Y.
Chang
,
Y.
Yu
,
G.
Cheng
,
Z.
Chen
,
Z.
He
,
S.
Yu
,
H.
Ding
,
W.
Zhang
,
G.
Wu
,
D.
Dai
,
C. M.
Western
,
M. N. R.
Ashfold
,
K.
Yuan
, and
X.
Yang
,
Nat. Commun.
11
,
1547
(
2020
).
66.
Z.
Li
,
M.
Zhao
,
T.
Xie
,
Z.
Luo
,
Y.
Chang
,
G.
Cheng
,
J.
Yang
,
Z.
Chen
,
W.
Zhang
,
G.
Wu
,
X.
Wang
,
K.
Yuan
, and
X.
Yang
,
J. Phys. Chem. Lett.
12
,
844
(
2021
).
67.
Y.
Zhao
,
Z.
Luo
,
Y.
Chang
,
Y.
Wu
,
S.-e.
Zhang
,
Z.
Li
,
H.
Ding
,
G.
Wu
,
J. S.
Campbell
,
C. S.
Hansen
,
S. W.
Crane
,
C. M.
Western
,
M. N. R.
Ashfold
,
K.
Yuan
, and
X.
Yang
,
Nat. Commun.
12
,
4459
(
2021
).
68.
Y.
Song
,
H.
Gao
,
C.
Ng
,
W.
Jackson
,
W. M.
Jackson
,
C.
Joblin
, and
L.
d’Hendecourt
,
EAS Publ. Ser.
58
,
295
(
2013
).
69.
H.
Gao
,
Y.
Song
,
W. M.
Jackson
, and
C. Y.
Ng
,
J. Chem. Phys.
138
,
191102
(
2013
).
71.
Y.
Chang
,
S.
Yu
,
Q.
Li
,
Y.
Yu
,
H.
Wang
,
S.
Su
,
Z.
Chen
,
L.
Che
,
X.
Wang
,
W.
Zhang
,
D.
Dai
,
G.
Wu
,
K.
Yuan
, and
X.
Yang
,
Rev. Sci. Instrum.
89
,
063113
(
2018
).
72.
L.
Yu
,
M.
Babzien
,
I. I.
Ben-Zvi
,
L. F.
DiMauro
,
A.
Doyuran
,
W.
Graves
,
E.
Johnson
,
S.
Krinsky
,
R.
Malone
,
I. I.
Pogorelsky
,
J.
Skaritka
,
G.
Rakowsky
,
L.
Solomon
,
X. J.
Wang
,
M.
Woodle
,
V. V.
Yakimenko
,
S. G.
Biedron
,
J. N.
Galayda
,
E.
Gluskin
,
J.
Jagger
,
V. V.
Sajaev
, and
I. I.
Vasserman
,
Science
289
,
932
(
2000
).
73.
K.
Butler
and
C. J.
Zeippen
,
J. Phys. IV
01
,
C1-141
(
1991
).
74.
J. J.
Lin
,
J.
Zhou
,
W.
Shiu
, and
K.
Liu
,
Rev. Sci. Instrum.
74
,
2495
(
2003
).
75.
D. H.
Parker
and
A. T. J. B.
Eppink
,
J. Chem. Phys.
107
,
2357
(
1997
).
76.
L.
Yu
and
W.
Bian
,
J. Comput. Chem.
32
,
1577
(
2011
).
77.
R. N.
Zare
,
Mol. Photochem.
4
(
1
),
1
37
(
1972
).
78.
F. F. S.
van der Tak
,
A. M. S.
Boonman
,
R.
Braakman
, and
E. F.
van Dishoeck
,
Astron. Astrophys.
412
,
133
(
2003
).
79.
J.
Boissier
,
D.
Bockelée-Morvan
,
N.
Biver
,
J.
Crovisier
,
D.
Despois
,
B. G.
Marsden
, and
R.
Moreno
,
Astron. Astrophys.
475
,
1131
(
2007
).
80.
H.
Kim
,
F.
Wyrowski
,
K. M.
Menten
, and
L.
Decin
,
Astron. Astrophys.
516
,
A68
(
2010
).
81.
D. A.
Belyaev
,
F.
Montmessin
,
J.-L.
Bertaux
,
A.
Mahieux
,
A. A.
Fedorova
,
O. I.
Korablev
,
E.
Marcq
,
Y. L.
Yung
, and
X.
Zhang
,
Icarus
217
,
740
(
2012
).
You do not currently have access to this content.