Was ist ein Protoplanetare Scheibe?
Eine protoplanetare Scheibe ist die abgeflachte, rotierende Scheibe aus Gas und Staub, die einen frisch entstandenen Stern umgibt. Alles, was ein Planetensystem je enthalten wird, steckt darin — und das Sonnensystem sah vor etwa 4,6 Milliarden Jahren genau so aus.
Die Scheibe existiert wegen eines Erhaltungssatzes. Das Wolkenfragment, das zu einem Stern kollabiert, rotiert immer ein wenig, und beim Schrumpfen muss sich diese Rotation beschleunigen — so wie eine Eiskunstläuferin schneller wird, wenn sie die Arme anlegt. Material, das entlang der Rotationsachse fällt, erreicht das Zentrum ungehindert; Material in der Äquatorebene nicht, weil es sich seitlich zu schnell bewegt. So flacht der Einfall ab, und der Stern wird am Ende von einer Scheibe gespeist statt von einer Kugel.
Das offensichtliche Problem dieser Erzählung ist, dass die Scheibe viel zu viel Drehimpuls besitzt, um überhaupt einzufallen. Die Natur löst das gewaltsam: Magnetfeldlinien, die die innere Scheibe durchziehen, schleudern einen Teil des Materials mit Hunderten Kilometern pro Sekunde entlang der Pole wieder hinaus, nehmen den überschüssigen Drehimpuls mit und lassen den Rest nach innen spiralen. Die Zwillingsjets sind kein Nebeneffekt der Sternentstehung. Sie sind der Mechanismus, der sie erlaubt.
Was die Debatte darüber beendete, wie schnell Planeten entstehen, war ein Bild. 2014 löste ALMA die Scheibe um HL Tauri auf — einen Stern von weit unter einer Million Jahren — und fand sie von sauberen konzentrischen Lücken durchschnitten, jede freigeräumt von einem Körper, der bereits massereich genug war, um seine Bahn zu leeren. Planeten, so zeigte sich, werden nicht langsam gebaut, nachdem sich der Stern beruhigt hat; sie werden gebaut, während der Stern noch entsteht. Das Modell trägt diese Lücken, die darin sitzenden Hüter-Protoplaneten, die von ihnen ausgelösten spiraligen Dichtewellen und die keplersche Scherung, durch die die innere Scheibe die äußere überrundet.