Čas na Marsu plyne rychleji, což dává Einsteinovi za pravdu a představuje nové výzvy pro mise s posádkou
Vědci zjistili, že čas na Rudé planetě běží o něco rychleji než na Zemi. Hodiny zapnuté Mars tick v průměru o 0,477 milisekund (477 mikrosekund) rychleji za 24 hodin při měření od Země ve srovnání s časem zaznamenaným na naší planetě, zjistila nová studie. Znalost tohoto rozdílu může pomoci při vytváření „internetu“ napříč sluneční soustava.
Během několika příštích desetiletí přítomnost lidstva v sluneční soustava je nastaven na boom s misemi jako ty v NASA‚s Program Artemis očekává se, že vydláždí cestu pro trvalé osídlení měsíc a dále. Vyvinutí standardních hodin pro každou vesmírnou lokalitu by astronautům pomohlo orientovat se v těchto světech a zároveň koordinovat komunikaci se Zemí.
Čas stále plyne
Rychlost a gravitace společně způsobují, že čas na různých tělesech sluneční soustavy tiká různou rychlostí při měření ze Země. Spočítala to studie z roku 2024 hodiny na Měsíci by běžely v průměru 56 mikrosekund (miliontiny sekundy) rychlejší než ty na Zemi. Když to vědci zjistili, Neil Ashby a Bijunath Patlaoba fyzici z Národního institutu pro standardy a technologie v Boulderu v Coloradu – obrátili svou pozornost k Marsu.
Nejprve zvolili referenční hladinu na Marsu – ekvivalent k hladině zemského moře zvanou areoid. Potom použili vzorce založené na fyzice, aby vypočítali, jak na areoidu ovlivní gravitace a rychlosti Marsu a Země marťanský čas. Ačkoli nižší orbitální rychlost Marsu ve srovnání se Zemí zpomaluje hodiny založené na Marsu, planeta je slabší. povrchová gravitace — pětkrát menší v areoidu než zemská gravitace na hladině moře — je urychluje mnohem více.
Tato analýza však zanedbávala tvary drah. Dráha Marsu má vejčitější tvar než Země, protože byla zkroucena gravitačními tahy Země a jejího měsíce. (měsíce Marsu, Deimos a Phobosmají zanedbatelný dopad, řekl Patla Live Science v e-mailu, kvůli jejich malé velikosti. Jsou jen několik mil široké ve srovnání s 2 159 mil nebo 3 475 kilometry pro pozemský měsíc. Ashby a Patla tedy do svých rovnic započítali tvar oběžné dráhy Marsu, gravitaci Slunce a gravitaci Měsíce Země.
Nastavení hodin na Marsu
Analýza ukázala, že marťanské hodiny tikají rychleji, měřeno ze Země, než pozemské, v průměru o 477 mikrosekund za pozemský den. Překvapivě se však tato hodnota mění denně o 226 mikrosekund (přibližně polovina samotné hodnoty offsetu) během marťanského roku. Variace pramení z vejčitého tvaru oběžné dráhy Marsu a změn v gravitačních tahech jeho nebeských sousedů, když se přibližují a odtáčí od Marsu.
Kromě toho vědci zjistili, že se hodiny mění o dalších 40 mikrosekund během sedmi synodických period Marsu, přičemž synodické období jak dlouho trvá, než se planeta znovu objeví ve stejné pozici na obloze.
„Fuktuace a variace planetárního tance Země a Marsu (synodické období) byly překvapením,“ řekl Patla, protože jejich velikosti byly větší, než očekával.
Zjištění zveřejněná 1. prosince The Astronomical Journalpomůže vědcům synchronizovat čas napříč sluneční soustavou, což jim umožní vytvořit rychlé komunikační kanály v meziplanetárním internetu ve vzdálené budoucnosti, i když velké výkyvy toto úsilí zkomplikují, řekl Patla. Dodal, že studie „poskytuje základ pro budoucí testy obecné teorie relativity a základní fyziky, které zkoumají povahu časoprostoru“.
Ale výpočty byly stále nepřesné asi o 100 nanosekund (0,1 mikrosekundy) za den v dlouhých časových úsecích, protože malé posuny v pohybech planet nebyly zohledněny. I když je tato nepřesnost nepatrná, znamenalo by to resetování marťanských hodin každých 100 dní.
Studie také nezohlednila faktory, jako jsou oběžné dráhy planet precessnebo postupné kolísání a účinky gravitačních kvadrupólových momentů Země a Marsu, což je měřítkem toho, jak je jejich hmotnost uspořádána v jejich strukturách. Celkově vzato mohou tato omezení ztížit získání přesnějších časových výpočtů, uvedli vědci.
