Winter im Yellowstone Wenn der Old Faithful Schnee "spuckt"

Wenn die Temperaturen im Yellowstone Nationalpark fallen, bietet sich von Zeit zu Zeit ein beeindruckendes Schauspiel: Das heiße Wasser, das der Old Faithful Geysir bis zu 55 Meter in die Höhe schießt, verwandelt sich in eine riesige Eiswolke

Ein Video, das der Yellowstone National Park Service vor wenigen Tagen veröffentlicht hat, zeigt das beeindruckende Phänomen. Entstanden sind die Aufnahmen bei 0 Grad Fahrenheit, also rund -18 Grad Celsius. Das Wasser, das der Old Faithful Geysir während einer Eruption in die Luft spuckt, misst gut 95 Grad Celsius. Doch warum gefriert heißes Wasser so schnell?

Mpemba-Effekt: Heißes Wasser gefriert schneller als klates

In zahlreichen Experimenten hat sich gezeigt, dass Wasser, das zum Beispiel auf 80 Grad Celsius erhitzt wurde, schneller gefriert als Wasser, das vor dem Abkühlen 25 Grad hatte. Schon Aristoteles beschrieb 350 v. Chr. das merkwürdige Phänomen. Auch andere berühmte Naturforscher wie René Descartes und Roger Bacon grübelten darüber nach, wie das sein könne. Nachdem das Problem lange Zeit in Vergessenheit geraten war, lenkte Erasto Mpemba, ein tansanischer Schüler, das Augenmerk der Wissenschaft in den 1960er Jahren wieder auf das bizarre Verhalten.

Mpemba hatte bei Schulversuchen festgestellt, dass Eiscreme schneller fest wurde, wenn er die Mischung vorher erhitzt hatte. Seine Lehrer und Mitschüler mockierten sich über ihn, als er nach Erklärungen fragte, aber er ließ nicht locker und erregte das Aufsehen eines Universitätsprofessors. Dieser wiederholte die Experimente - mit dem gleichen Ergebnis - und veröffentlichte gemeinsam mit dem Schüler einen Artikel in einer Fachzeitschrift.

Seither haben sich viele Physiker dem Mpemba-Effekt - unter diesem Namen firmiert das Phänomen mittlerweile - gewidmet und eine Reihe von Erklärungen vorgeschlagen. Von denen aber keine zufriedenstellend ist. Laut einer der stärksten Hypothesen verliert das heißere Wasser durch höhere Verdunstung an Masse, dadurch muss der Probe weniger Energie entzogen werden, und sie gefriert schneller. In anderen Hypothesen spielen unterschiedliche Konvektionen eine wesentliche Rolle oder Differenzen im Gasgehalt, welche die Eigenschaften des Wassers verändern.

Der Mpemba-Effekt lässt sich auch für beeindruckende Fots nutzen:

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