Фізики пояснили різницю у часі між Марсом та Землею

Фізики з Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) розрахували, що марсіанські годинники йдуть швидше за земні: доба на Червоній планеті відрізняється на 477 мікросекунд. Хоча різниця здається незначною, вона може стати критичною для майбутніх місій, де потрібно синхронізувати час між Землею, Місяцем і Марсом із точністю до часток секунди.

Дослідження Ніла Ешбі та Біжунафа Патли базується на загальній теорії відносності Ейнштейна, яка описує вплив гравітації на плин часу. Чим сильніше поле тяжіння, тим повільніше відлічуються секунди. Саме тому атомні годинники на супутниках GPS йдуть швидше, ніж на поверхні Землі, — приблизно на 38 мікросекунд на добу.

Орбіти Марса і Землі, з порами року, позначеними червоним і синім кольорами відповідно. (Areong/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0)

За аналогією з координованим всесвітнім часом UTC, учені розробили власний часовий стандарт для Марса. Подібна схема вже створена для Місяця, де доба проходить на 56 мікросекунд швидше. Для Марса розрахунки виявилися складнішими через необхідність враховувати взаємодії Сонця, Землі, Місяця та самої планети.

Слабша гравітація Марса та його більша віддаленість від Сонця означають, що планета перебуває у меншому гравітаційному потенціалі, а секунди там коротші. Додатково ексцентрична орбіта спричиняє коливання — відхилення можуть сягати ±266 мікросекунд на добу протягом марсіанського року.

Розробка єдиної міжпланетної системи синхронізації часу стане основою для навігації, зв’язку та координації майбутніх місій. «Час зараз ідеально підходить для Місяця та Марса — ми як ніколи близькі до того, щоб реалізувати науково-фантастичну ідею розселення в межах Сонячної системи», — зазначив Патла.

Результати дослідження опубліковані в журналі The Astro­nom­i­cal Jour­nal.