Warum kollabiert eine Molekülwolke oder mindestens ein Teil einer solchen? Die Wolken, die wir sehen, leben bereits lange, Dutzende von Millionen Jahren. Offenbar sind sie im Gleichgewicht. Die Schwerkraft, die nach Innen zieht, wird kompensiert durch andere Kräfte, die nach außen wirken: thermischer Gasdruck, Turbulenzdruck, Magnetfeld.

Erst wenn die tragenden Kräfte wegbrechen, gewinnt die Schwerkraft die Oberhand und - restlose Abstrahlung der freiwerdenden Bindungsenergie vorausgesetzt - ist der einsetzende Kollaps vorerst nicht zu bremsen. Im freien Fall sollte dann der betroffene Teil der Wolke binnen weniger 100000 Jahre in sich zusammenstürzen - zu einem Stern.

Druck ist das Produkt aus Dichte und Temperatur. Die Dichte steigt beim Kollaps notgedrungen an, will man den Druck 'rausnehmen, muss man also die Temperatur senken. In der Tat zählen Molekülwolken mit nur einem Dutzend Grad überm absoluten Nullpunkt (-260 C!) zu den kälteren Orten im Kosmos. Sternentstehungsphysik ist Kryo-Astrophysik! Für die Kühlung nun sind im wesentlichen « Verunreinigungen» zuständig: Staub beispielsweise, aber auch (unsymmetrisch gebaute) Moleküle wie Kohlenmonoxid und Wasser. Da Staubteilchen an ihrer Oberfläche die Bildung von Molekülen ermöglichen, sind sie doppelt wichtig: als Molekülbildner wie als Kühlmittel.

Auf eine Komplikation müssen wir noch zu sprechen kommen, und die wird unsere Sicht auf die Dinge total verändern - das Drehimpulsproblem.

Wenn ich mich langsam mit ausgestreckten Armen um mich selbst drehe und die Arme an den Körper heranziehe, kommt es wegen der Drehimpulserhaltung zu einer Beschleunigung der Rotation. Diesen Pirouetteneffekt kann man bei Eiskunsttänzerinnen und -tänzern bewundern. Was aber geschähe mit mir, hätte ich kilometerlange Arme und versuchte, diese bis auf einen Millimeter an die Körperachse anzupressen? Es würde selbst dann nicht gehen, wenn ich mich so dünn machen könnte: und zwar wegen der Fliehkräfte. Genau vor dem Problem steht eine kollabierende Wolke. Um einen Stern hervorzubringen muss sie sich millionenfach verkleinern! Selbst wenn sie anfänglich nur unmerklich langsam rotierte, setzen Fliehkräfte dem Kollaps bald ein Ende, statt eines Sterns entsteht eine schnell rotierende Scheibe.

Was anschaulich völlig klar ist, das vorzeitige Ende des schnellen Kollapses wegen der Drehimpulserhaltung, ist numerisch unendlich schwierig realistisch zu simulieren. Selbst Supercomputer und Rechnernetzwerke sind derzeit dazu (noch) nicht in der Lage.

Eine Scheibe ist zwar nicht das, worauf wir hinauswollten, aber seien wir dankbar: sie eröffnet uns neue Welten. Sind nicht die Planeten im Sonnensystem in einer Art Scheibe angeordnet? Entstehen Planeten, erkaltete Himmelsköper, auf denen im günstigsten Falle Blumen wachsen können und Vögel die Lüfte durchpflügen, vielleicht als Nebenprodukt der Sternentstehung, weil es da ein Drehimpulsproblem gibt?

Doch der Reihe nach. Um im Inneren einer solchen protostellaren Scheibe einen Stern heranwachsen zu lassen, muss durch Reibung in dieser Scheibe Drehimpuls umverteilt werden, d.h. nach außen abtransportiert werden. Im Gegenzug kann dann drehimpulsverarmte Materie nach Innen wandern, am Stern bauen. Für die dazu benötigte «Klebrigkeit» sorgen magnetische Felder in der Scheibe, die molekulare Viskosität reichte dazu bei weitem nicht aus.

Hinweise auf die Existenz von Scheiben um Protosterne gibt es schon lange. So beobachtet man in Sternentstehungsgebieten lichtjahrelange gebündelte Gasausströmungen, sog. Jets, die mit mehreren hundert Kilometern in der Sekunde von dem werdenden Stern davonschießen. (Damit hatte man nicht gerechnet. Man war auf der Suche nach einfallender Materie und stieß statt dessen auf Ausströmungen! Die Sternentstehungsmaschinerie ist komplizierter als wir dies zunächst naiverweise annahmen.) Offenbar kann der Stern den Gaszustrom durch die Scheibe nicht kontinuierlich verarbeiten. Überschüssiges Gas entweicht sporadisch, getrieben durch magnetische Kräfte, senkrecht zur Scheibe. Deshalb die Knoten in den Jets. Die lichtjahrelangen Jets sind unübersehbar, die Ursache hingegen, die nur Lichttage große Scheibe mit den winzigen Protostern in ihrer Mitte zu finden, bedurfte hochauflösender Teleskope vom Schlage des Hubble-Raumteleskops.

Einer, der auszog, protostellare Scheiben, die Geburtsstätten von Sternen und Planeten, aufzuspüren ist Dr. Mark McCaughrean, jetzt Mitarbeiter am Astrophysikalischen Institut in Potsdam. (Ihm verdankten wir auch die schöne Nahinfrarotaufnahme vom Orionnebel.)

Er hat derartige Scheiben tatsächlich im Orionnebel entdeckt, der bekanntesten Sternen«krippe». Nur ist sie leider 1½-tausend Lichtjahre von uns entfernt. Die protoplanetaren Scheiben, kurz Proplyds, heben sich als dunkle Silhouette vor dem hellen Nebelhintergrund ab. Obwohl sie winzig klein erscheinen, übertreffen sie unser Planetensystem an Ausdehnung um das Zehnfache.

Ob dort Planeten 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 binnen Jahrmillionen die Gesteinsplaneten und die festen Kerne der Gas- und Eisriesen wie Jupiter und Neptun. In Miniaturscheiben um die großen Planeten wachsen deren Eis-Monde heran.

Schwere Stoffe wie Nickel und Eisen sinken ins Innere eines aufgeschmolzenen (erdähnlichen) Urplaneten. Leichtes Mantel- und Krustenmaterial schwimmt obenauf - und ist lange noch umherfliegenden Trümmern ausgeliefert, dem Bauschutt der Stern- und Planetenbildung. (Das Bombardement, das vor 3,9 Jahrmilliarden endete, hatte für uns sein Gutes: einschlagende Asteroiden und Kometen, aus eisigen Gefilden kommend, ließen hier ihr Wasser!) Auf der Erde fehlen diese Narben. Sie sind längst durch Wind und Wetter, Tektonik und Vulkanismus getilgt. Anders als der Mond, dessen Antlitz durch diesen Beschuss für immer verunstaltet wurde, ist die Erde dank ihrer Restwärme und aus radioaktiven Quellen gespeisten inneren Hitze geologisch aktiv. Ihre Haut erneuert sich, schlägt Falten, wo Gebirge sich auftürmen, bekommt Risse, wo Kontinente auseinander driften.

Durch Ausgasung bildet sich eine erste Atmosphäre. Die «Luft» aber ist noch nicht atembar. Sauerstoff entsteht günstigstenfalls Jahrmilliarden später: durch die Erfindung der Photosynthese. Doch das ist eine andere Geschichte.