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19:39 24.09.2019
Bei herauspoppenden Champagnerkorken können ähnliche physikalische Effekte entstehen wie in Abgasfahnen von Kampfjets und Raketenantrieben. Quelle: Gina Sanders - stock.adobe.com
Reims

Bei herauspoppenden Champagner- und Sektkorken können ähnliche physikalische Effekte entstehen wie in Abgasfahnen von Kampfjets und Raketenantrieben – allerdings nur bei relativ warmen Flaschen. Im Experiment erreichte das aus dem Flaschenhals herausströmende Gasgemisch Überschallgeschwindigkeit, wie französische Forscher im Fachblatt „Science Advances“ schreiben. Das Team um Gérard Liger-Belair von der Université de Reims Champagne-Ardenne hatte die Prozesse beim Korkenknallen mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera untersucht.

Nebelstrahl mit Überschallgeschwindigkeit

Der Effekt des knallenden Korkens beruht auf den großen Mengen Kohlendioxid (CO₂) in der Flasche, die während der Gärung auf natürliche Weise entstanden sind. Das CO₂ befindet sich dabei nicht nur gelöst in der Flüssigkeit, es ist auch gasförmig im Flaschenhals vorhanden. In der Flasche herrscht ein erhöhter Druck, der Drahtkorb um den Korken soll das Herausschießen verhindern.

Ihre Experimente machten die Forscher mit vergleichsweise warmem Rosé-Champagner. Vier 0,75-Liter-Flaschen wurden 72 Stunden bei 20 Grad gelagert, weitere zwei bei 30 Grad. Beim Versuch selbst erfasste eine digitale Hochgeschwindigkeitskamera mit 12.000 Bildern pro Sekunde Details beim Herauspoppen des Korkens.

Da in der Flasche ein vergleichsweise hoher Druck herrscht, schießen das dort befindliche gasförmige CO₂ und kleine Mengen an Wasserdampf nach dem Öffnen blitzschnell nach draußen. Dabei entsteht eine Art Nebelstrahl, der mit mehr als Überschallgeschwindigkeit aus der Flasche kommt. Aus physikalischen Gründen kommt es zu einer starken Abkühlung des Gemischs auf nahezu minus hundert Grad. Dabei gilt: Je wärmer der Champagner, desto kälter der Gasstrahl. Bei besser gekühlten Flaschen ist der Gasstrahl hingegen weniger kalt.

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Mach’sche Knoten: Beim Champagneröffnen und bei Raketenantrieben

Bei 20 Grad kaltem Champagner war der Strahl blau, bei 30 Grad weiß-grau. Je nach Temperatur bilden sich unterschiedlich große Eiskristalle, die das Licht unterschiedlich streuen. Die Nebel verpuffen nach einigen Millisekunden.

Die Forscher stellten zudem fest, dass sich in der ersten Millisekunde nach dem Öffnen der Flasche sogenannte Mach’sche Knoten im austretenden Gasstrahl bilden. Dabei handelt es sich um eine Art sichtbares Muster. Diese Knoten entstehen, wenn sich Gas in der Umgebungsluft mit Überschallgeschwindigkeit ausbreitet, und können auch bei Kampfjets und Raketenantrieben beobachtet werden. Bei einer angenehmen Trinktemperatur von etwa sieben Grad treten die Mach'schen Knoten den Forschern zufolge allerdings nicht auf.

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RND/dpa

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