Die Schallmauer
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Ein Phänomen, das bei ganz schnellen Flugzeugen und auch bei Raketenstarts auftritt, ist die sogenannte Schallmauer. Wie du jetzt schon weißt, ist die Schallgeschwindigkeit in der Luft ca. 1.200 km/h (die Abkürzung steht für Kilometer pro Stunde). Wenn ein Flugzeug schnell fliegt, „schiebt“ es die Schallwellen und auch die Luft vor sich immer mehr zusammen. An der Spitze des Flugzeugs entsteht dadurch ein Gebiet mit hohem Druck, da sich dort immer mehr und mehr Luftteilchen befinden. Wenn das Flugzeug dann mit Überschallgeschwindigkeit – also schneller als die Schallgeschwindigkeit – fliegt, stößt es mit der Spitze durch dieses hohe Druckgebiet: Es durchbricht die Schallmauer! Und dann passiert es: Vor dem Flugzeug sinkt der Druck schlagartig ab – als ob ein Luftballon platzt, in dem ja vorher auch ein höherer Druck geherrscht hat, der dann von einer Sekunde zur anderen plötzlich absinkt. Und das Durchbrechen der Schallmauer kann man dann als lauten Knall hören.
Dabei geschieht manchmal etwas sehr Spektakuläres: Der plötzliche Wechsel vom hohen zum niedrigen Druck lässt den Wasserdampf in der Luft schlagartig kondensieren. Das ist eine etwas komplizierte Sache. Sie hat damit zu tun, wieviel Feuchtigkeit die Luft speichern kann und wann es zu viel wird. Dann verwandelt sich die Feuchtigkeit in der Luft, die man vorher gar nicht erkennen konnte, in einzelne Wassertröpfchen, die einen feinen Nebel oder eine Wolke bilden, was man plötzlich sehen kann. So entstehen beim Durchbrechen der Schallmauer manchmal ringförmige Wolken und es sieht so aus, als ob das Flugzeug eine „Wolke“ durchbricht, die vorher gar nicht da war.
Du kannst dazu zu Hause folgendes Experiment ausprobieren: Nimm eine Flasche mit Mineralwasser und schüttele sie vorsichtig. In der Flasche ist jetzt ein erhöhter Druck – wie vorne am Flugzeug. Wenn du nun die Flasche schnell öffnest, verringert sich der Druck – wieder wie beim Flugzeug, wenn es die Schallmauer durchbricht. Und wenn du jetzt oben an der Flasche genau hinschaust, entsteht da im Flaschenhals manchmal auch eine „Wolke“ oder zumindest ein leichter Nebel.
Hintergrundbild: NASA / Wikimedia Commons / Public Domain