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Das zweite Urelement der alten Griechen ist die Erde.

Die Bildung erdähnlicher Planeten blieb nicht ohne Folgen. Leben, wie wir es kennen, ist nur auf erkalteten Festkörpern, Planeten eben, möglich. Planeten aber sind ein Beiprodukt der Sternentstehung. Vielleicht sogar ein notwendiges.

Globule Barnard 68

Als William Herschel dies sah, habe er verwundert gerufen «Mein Gott, da ist ein Loch im Himmel». Das vermeintliche Loch ist eine staubige Molekülwolke. Der Staub verhindert die Sicht auf die dahinterliegenden Sterne. Am Rande der Wolke, wo der Lichtstrahl nur wenig Staub durchquert, erscheint das Sternenlicht gerötet. Das ist wie beim Sonnenuntergang, wo ja auch die Sonne rot erscheint, weil der Blauanteil im Sonnenlicht stärker gestreut wird als der Rotanteil. Verglichen mit der Menge molekularen Wasserstoffs in einer solchen Wolke (wenige Sonnenmassen) fällt der Staub nicht ins Gewicht. Trotzdem ist er wichtig: An Stauboberflächen bilden sich Wasserstoffmolekäle. Er kühlt das Gas und ermöglicht so den gravitativen Kollaps. Außerdem stellt er das Rohmaterial für Planeten. Aus dem Staub einer solchen Globule ließen sich zig-tausend Erdkugeln formen.

Nimmt die Schwerkraft überhand oder steigt durch eine nahegelegene Sternexplosion der Umgebungsdruck dramatisch an, d.h. können turbulenter Gasdruck und Magnetfeld eine solche Wolke nicht mehr tragen, bricht diese unter ihrem Eigengewicht in sich zusammen. Wegen der riesigen Ausdehnung einer interstellaren Wolke dauert selbst der freie Fall — der schnellste überhaupt denkbare Vorgang! — einige hunderttausend Jahre.

Ein Stern ist Millionenfach kleiner als die interstellare Wolke, aus der er entsteht. Man stelle sich bildlich vor: Ein Kubikkilometer Wolke schnurrt auf den Bruchteil eines Kubikmillimeters Stern zusammen! Selbst wenn die Wolke anfänglich nur unmerklich rotierte, wird sie im Verlaufe des Kollaps sich immer schneller drehen, so wie das pirouettendrehende Eistänzer vorführen, indem sie die Arme an ihren Körper pressen. Die Drehimpulserhaltung führt dazu, dass die Fliehkraft schließlich dem Kollaps Einhalt gebietet, lange bevor der Stern fertig ist. Der Protostern ist von einer rotierenden Scheibe umgeben. Magnetischen Reibungskräften in der Scheibe gelingt es in Jahrmillionen, störenden Drehimpuls zu veräußern. Im Gegenzug wandert Stoff nach innen, baut am Stern. Ein Zuviel an Gas wird durch magnetische Kräfte in Gestalt zweier Jets senkrecht zur Scheibe davongeschleudert. Was in der Scheibe verbleibt, verflüchtigt sich, spätestens wenn der heftige Sternenwind der jungen Sonne einsetzt, sofern es nicht zuvor zur Planetenbildung verbraucht wurde.

Orionnebel M42 Proplyds

Solche Scheiben sehen kann man im Orionnebel, der bekanntesten Sternen«krippe». Leider ist sie 1½ Tausend Lichtjahre von uns entfernt. Den Nebel git es erst seit kurzem. Die ersten Menschen haben ihn noch nicht sehen können. Er ist erst 2 Millionen Jahren alt. Ob dort Planeten wie die Erde entstehen? Wohl kaum. Ausgesetzt der Strahlung und dem Sturmwind, den heiße Sterne entfachen, verdampfen die Orion-Scheiben (man sieht gigantische «Gasschweife»), und ein Planetenkeimling müsste sich beeilen, wollte er den Wettlauf gegen die Zeit gewinnen. Woanders mögen die Umstände günstiger sein: Kollidierende Staub- und Eisteilchen in der Scheibe backen aneinander, verklumpen zu porösen Gesteinsagglomeraten bzw. schmutzigen Schneebällen, die lawinenartig zu Asteroiden bzw. Kometen anwachsen. Die Schwerkraft tut ein Übriges und so entstehen Planeten und Monde. (Für die Planetenmontage aus sog. Planetesimalen spricht, dass man in Gesteinen aus dem Erdinnern auf Reste von Sonnenwind gestoßen ist, Neon-Isotope, mit denen u.a. die Ursonne einst die kilometergroßen Planetenkeimlinge bombardiert hatte.) Schwere Stoffe wie Nickel und Eisen (auch Gold) sinken ins Innere eines aufgeschmolzenen (erdähnlichen) Urplaneten. Leichtes Mantel- und Krustenmaterial (Silizium, Magnesium ...) schwimmt obenauf — und ist lange noch umherfliegenden Trümmern ausgeliefert, dem Bauschutt der Stern- und Planetenbildung. Auf der Erde fehlen entsprechende Narben. Sie sind längst durch Wind und Wetter, Tektonik und Vulkanismus getilgt. Anders als der Mond ist die Erde dank ihrer Rest- und Kristallisationswärme und ihrer aus radioaktiven Quellen gespeisten inneren Hitze geologisch aktiv. Ihre Haut erneuert sich, schlägt Falten, wo Gebirge sich auftürmen, bekommt Risse, wo Kontinente auseinander driften.

Mond

Wie aber kam's zum Monde? Er, unser alter Trabant, stellt uns vor ein Rätsel. Einerseits ist er zu groß, als dass er, wie die Monde von Jupiter und Saturn, in einer den Urplaneten umgebenden Scheibe entstanden sein kann. Andererseits ist er auch wieder nicht groß genug: Ein Mond vergleichbar mit der Erde hätte sich durch Abspaltung von einer schnell rotierenden Urerde bilden können. (Vermutlich ist das Pluto-Charon-System auf diese Weise entstanden.) Wenn gängige Theorien versagen, bleibt nur noch der Ausweg in die Katastrophe. Er soll im wesentlichen Erdmantelmaterial sein, in grauer Vorzeit herausgeschlagen durch einen marsgroßen Himmelskörper. Daher die geringe Dichte des Mondes. Die Glutwolke dieser Karambolage muss Hunderte von Lichtjahren weit zu sehen gewesen sein. Die Trümmer, die im Bannkreis der Erde verblieben, fügten sich zum Monde.

Falls tatsächlich, wie vermutet, der Erdmond die Rotationsachse der Erde im Zaume hält, chaotisches Schlingern der Erdachse mit unabsehbaren Auswirkungen aufs Klima verhindert, wäre ein Doppelplanet vom Schlage des Erde-Mond-Systems eine Voraussetzung für das Entstehen höheren Lebens. Wir kommen darauf im Abschnitt «Luft» zurück.