Schlagwort: Stoßwelle

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Eine riesige Tsunami-Stoßwelle auf der Sonne

Der schwarzweiß dargestellte Ausschnitt der Sonne hat links am Sonnenrand einen sehr hellen Fleck, von dem sich eine Stoßwelle ausbreitet.

Bildcredit: NSO/AURA/NSF und das USAF-Forschungslabor

Beschreibung: So große Tsunamis gibt es auf der Erde nicht. 2006 erzeugte die riesige Sonnenfackel eines erdgroßen Sonnenflecks eine tsunamiartige Druckwelle, die sogar auf der Sonne spektakulär groß war.

Das Bild wurde mit einem Teleskop des Optical Solar Patrol Network (OSPAN) aufgenommen, das im US-amerikanischen New Mexico stationiert ist. Es zeigt eine Tsunamiwelle, die von der Aktiven Region AR 10930 ausgeht. Dabei entstand eine Stoßwelle, eine sogenannte Moreton-Welle. Diese Stoßwelle komprimierte und erhitzte Gase, zum Beispiel Wasserstoff in der Photosphäre der Sonne. Das führte zu einem kurzen, helleren Leuchten. Die Aufnahme wurde in einer speziellen roten Farbe aufgenommen, die von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Die mächtige Stoßwelle fegte einige aktive Sonnenfilamente fort. Viele davon entstanden später neu. Der Sonnentsunami raste mit fast einer Million Kilometer pro Stunde über die Sonne und umkreiste sie in wenigen Minuten.

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Flugzeugentwurf: Supersonic Green Machine

Über der Erde fliegt ein pfeilförmiges Flugzeug, die vordere Hälfte grün, die hintere grau, mit Flügeln, an denen vier Triebwerke befestigt sind, und ein Bogen, der an den Flügeln und am Heck befestigt ist.

Illustrations-Credit: NASA, Lockheed Martin Co.

Beschreibung: Wie sehen Passagiermaschinen der Zukunft aus? Für die Ideenfindung gewünschter und möglicher Eigenschaften fördert die NASA Designwettbewerbe. Hier ist ein aktueller Flugzeugentwurf eines Künstlers. Dieses futuristische Flugzeug soll Überschallgeschwindigkeit erreichen und vielleicht die Geschwindigkeiten von Überschall-Transportmaschinen übertreffen, die im späten 20. Jahrhundert kommerziell eingesetzt wurden.

Zur Lärmreduktion hat das futuristische Flugzeug einen umgekehrten V-Flügel, der sich über die Motoren wölbt. Diese Konstruktion soll den Lärm des störenden Schallknalls reduzieren. Zusätzlich sollen künftige Flugzeuge einen relativ geringen Einfluss auf unsere Umwelt haben, dazu gehören grüne Grenzwerte bei Verschmutzung und Treibstoffverbrauch. Vielleicht sind schon in den 2030er-Jahren Flugzeuge mit ähnlichen Entwurfskonzepten einsatzfähig.

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Schallknall

Ein Flugzeug durchdringt die Schallmauer. In diesem Augenblick entsteht ein watteartiger Nebel um das Flugzeug.

Credit: Ensign John Gay, USS Constellation, US-Marine

Was sieht man bei einem Schallknall? Sieht so ein Schallknall aus? Wenn ein Flugzeug schneller fliegt als der Schall, können die Schallwellen, die das Flugzeug aussendet, das Flugzeug nicht überholen. Sie sammeln sich dann zu einem Kegel hinter dem Flugzeug. Wenn man von so einer kegelförmigen Stoßwelle getroffen wird, hört man in einem kurzen Augenblick den Schall, der in einem längeren Zeitraum entstand, als Schallknall.

Wenn ein Flugzeug beschleunigt, um die Schallmauer zu durchbrechen, kann eine ungewöhnliche Wolke entstehen. Der Ursprung dieser Wolken ist noch umstritten. Eine führende Theorie besagt, dass der Luftdruck fällt. Das beschreibt die Prandtl-Glauert-Singularität. Es führt dazu, dass der Dunst in der Luft dort kondensiert und Wassertröpfchen bildet.

Oben wurde eine F/A-18 Hornet genau in dem Augenblick fotografiert, als sie die Schallmauer durchbrach. Große Meteore und die Raumfähre erzeugen regelmäßig einen Schallknall, bevor sie von der Erdatmosphäre unter die Schallgeschwindigkeit abgebremst werden.

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