Trihydrogène (cation)

Le cation trihydrogène est l'espèce chimique de formule . C'est l'ion le plus abondant dans le milieu interstellaire, où il demeure stable compte tenu de la température très basse et de l'extrême ténuité de ce milieu. Il s'agit de la plus simple des molécules triatomiques, dans laquelle trois protons se partagent deux électrons, et c'est l'exemple le plus simple de système à liaison à trois centres et deux électrons. Les trois protons s'organisent en triangle équilatéral stabilisé par les deux électrons du système, chaque liaison ayant une énergie estimée à . La principale voie de formation du cation trihydrogène dans l'espace fait intervenir une molécule de dihydrogène et un cation dihydrogène : → + H· La cinétique de cette réaction est déterminée par la concentration en cations , qui se forment dans les nuages interstellaires d'hydrogène moléculaire traversés par des rayons cosmiques, dont 90 % du flux est constitué de protons de haute énergie : rayon cosmique → + e− + rayon cosmique résiduel L'énergie requise pour ioniser une molécule d' en est bien inférieure à l'énergie du rayonnement cosmique incident, de sorte qu'une même particule cosmique ionise une série de molécules d'hydrogène sur son passage, à l'origine ensuite d'une traînée de cations . La principale voie de destruction du trihydrogène dans le milieu interstellaire diffus serait la recombinaison dissociative avec un électron, qui aboutirait à deux produits majeurs : e− → 3 H· (dans 75 % des cas) e− → + H· (dans 25 % des cas) Dans le milieu interstellaire dense, typiquement les nuages de poussières interstellaires, la destruction du trihydrogène ferait intervenir le monoxyde de carbone C≡O, molécule la plus abondante dans l'espace après celle d'hydrogène : C≡O → HC≡O+ + Le cation HC≡O+ joue un rôle important dans la chimie du milieu interstellaire. Son moment dipolaire élevé le rend facilement détectable en radioastronomie.