Een moleculaire wolk is een soort interstellaire wolk waarvan de dichtheid en grootte de vorming van moleculen toelaat, de meeste moleculen zijn moleculaire waterstof (H2). Deze molecule is moeilijk om te detecteren. De molecule die het meest gebruikt wordt om het H2 op te sporen, is CO (koolstofmonoxide). De verhouding tussen de helderheid van CO en H2 massa is ruwweg constant, al zijn er redenen om aan deze veronderstelling te twijfelen als we naar bepaalde andere sterrenstelsels kijken.
Voorkomen
Binnen ons eigen sterrenstelsel bedraagt de hoeveelheid moleculair gas slechts minder dan 1% van het volume van het interstellair medium. Het is ook het meest dichte deel van het medium dat bestaat uit ruwweg de helft van de totale gasmassa binnen de baan van onze zon. Het grootste deel van het moleculaire gas zit in een moleculaire ring tussen 3,5 tot 7,5 kiloparsecs van het centrum van ons sterrenstelsel (de zon bevindt zich op zo'n 8,5 kiloparsecs van het centrum). Koolstofmonoxide-kaarten op grote schaal van ons sterrenstelsel tonen aan dat de plaats van dit gas zich correleert met de spiraalarmen van het sterrenstelsel. Dat dit moleculaire gas zich voornamelijk bevindt in de spiraalarmen, doet vermoeden dat moleculaire wolken zich gevormd moeten hebben in een tijdschaal die korter is dan 10 miljoen jaar. Dit is de tijd die nodig is voor materiaal om zich door het armgebied te bewegen.
Verticaal gezien bevindt de moleculaire wolk zich in het smalle middendeel van de galactische schijf met een karakteristieke schaalhoogte van ongeveer 50-75 parsec, veel dunner dus dan de warme atomische (Z=130 - 400pc) en heet geïoniseerde (Z=1000pc) gasachtige onderdelen van het interstellair medium. De uitzondering op de geïoniseerde gasdistributie zijn H II gebieden welke bellen zijn van heet geïoniseerd gas die gemaakt worden in moleculaire wolken door de intense straling die afgegeven wordt door jonge massieve sterren. Als dusdanig hebben zij ongeveer de zelfde verticale verspreiding als het moleculaire gas.
De vlotte verspreiding van moleculair gas is het gemiddelde genomen uit lange afstanden, hoewel de smalle schaalverspreiding van het gas hoogst onregelmatig is met het meeste ervan dat geconcentreerd is in afzonderlijke wolken en wolkencomplexen.
Soorten moleculaire wolken
Grote moleculaire wolk
De enorme assemblage van moleculair gas met een massa van 104 tot 106 maal deze van onze zon, wordt grote moleculaire wolk genoemd (GMC). Deze wolken kunnen een diameter bereiken van tientallen parsec en een gemiddelde dichtheid van 102-103 deeltjes per kubieke centimeter. Substructuren binnen deze wolken zijn een complex patroon van filamenten, bellen en ongewone klompen.
Het dichtste gebied van de filamenten en klompen krijgt de naam "moleculaire kern". De dichtste moleculaire gebieden krijgen de naam "dichte moleculaire kernen" en hebben een dichtheid van 104-106 deeltjes per kubieke centimeter. Moleculaire kernen met koolstofmonoxide en dichte kernen worden opgespoord met ammoniak. De concentratie van stof binnen een moleculaire kern is normaal voldoende om het licht van achterliggende sterren te blokkeren, zodat ze in silhouet voorkomen in donkere nevels.
Grote moleculaire wolken zijn zo groot dat ze een aanzienlijk deel van een sterrenbeeld kunnen innemen en worden hierdoor vaak naar de naam van het sterrenbeeld vernoemd. Een voorbeeld hiervan is de Orion Moleculaire Wolk of de Taurus Moleculaire wolk. Deze lokale grote moleculaire wolken bevinden zich in een ring rond de zon die de Gould gordel genoemd wordt. De meest massieve collectie van moleculaire wolken in ons sterrenstelsel is het Sagittarius B2 complex die een ring rond het galactisch centrum vormt op een straal van 120 parsec. De Sagittarius regio is chemisch rijk en wordt vaak gebruikt als een voorbeeld door astronomen om te zoeken naar nieuwe moleculen in de interstellaire ruimte.
Kleine moleculaire wolk
Geïsoleerde kleine moleculaire wolken met een massa van minder dan honderd maal de massa van de zon worden ook bolwolken genoemd. Het dichtste deel van kleine moleculaire wolken is gelijk aan de moleculaire kern die gevonden wordt in grote moleculaire wolken. Meer info in het artikel over bolwolken.
Hoge breedtegraad moleculaire wolken
In 1984 ontdekte IRAS een nieuw soort diffuse moleculaire wolk, deze waren diffuse filamentaire wolken die zichtbaar waren op een hoge galactische breedtegraad. Deze wolken hebben een typische dichtheid van 30 deeltjes per kubieke centimeter.
