O tempo passa, em média, 477 milionésimos de segundo mais rápido por dia em Marte do que na Terra, graças ao impacto da teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Os cientistas dizem que isto terá repercussões nas futuras redes de navegação e comunicação que poderão abranger o interior do sistema solar.
Neil Ashby e Bijunath Patla do NIST, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, calcularam a discrepância de tempo entre Marte e Terra considerando a força de gravidade em Marte (que é cinco vezes mais fraco que na Terra), a velocidade e a excentricidade da órbita do Planeta Vermelho em torno do sole a influência gravitacional não apenas do Sol, mas também dos vizinhos mais próximos de Marte, a Terra e o nosso lua.
Einsteinde teoria da relatividade geral descreve como os relógios podem parecer funcionar mais rápido ou mais devagar dependendo do referencial em que se encontram, que é governado pela velocidade e pelo campo gravitacional. Chamamos o efeito de dilatação do tempo, e é o mesmo fenômeno que pode resultar na paradoxo dos gêmeosem que um gêmeo vai para o espaço em um foguete movendo-se próximo à velocidade da luz, enquanto o outro gêmeo permanece em casa na Terra. Quando o gêmeo astronauta volta para casa, ele é mais jovem do que o gêmeo que permaneceu na Terra, porque os relógios funcionam mais devagar quanto mais perto você chega da velocidade da luz. Da mesma forma, o tempo passa mais lentamente perto de um buraco negro porque o campo gravitacional é muito mais forte do que na Terra.
Como Marte está mais longe do Sol do que a Terra, ele orbita o Sol em um ritmo mais lento, o que automaticamente faz com que os relógios funcionem mais lentamente em Marte do que na Terra. No entanto, como a órbita de Marte em torno do Sol é mais excêntrica (um pouco mais elíptica) do que a da Terra, isso significa que Marte acelera ligeiramente na sua órbita quando está um pouco mais próximo do Sol e abranda quando está um pouco mais distante. Da mesma forma, a distância de Marte aos campos gravitacionais do Sol e do sistema Terra-Lua também difere durante o ano marciano. Combinados, isso resulta na rapidez com que os relógios funcionam em Marte em relação à Terra. Para um astronauta em Marte, um segundo ainda parecerá durar um segundo, mas para um observador na Terra, esse segundo em Marte parecerá passar um pouco mais rápido em comparação com um segundo que o observador mede num relógio na Terra. Embora a diferença média entre os relógios de Marte e da Terra seja de 477 microssegundos por dia, esta pode aumentar ou diminuir até 226 microssegundos, dependendo de onde Marte está na sua órbita em relação à Terra e à nossa Lua.
Embora a dilatação do tempo entre Marte e a Terra não seja tão dramática como numa nave estelar relativística ou num buraco negro horizonte de eventosé suficiente para potencialmente causar estragos nas futuras redes de navegação e comunicação que possamos montar em torno de Marte. Por exemplo, o 5G precisa ter uma precisão de um décimo de microssegundo. Conhecer a discrepância também permitirá que as redes na Terra e em Marte se tornem sincronizadas (permitindo o tempo de viagem da luz entre os planetas), garantindo uma transmissão mais eficiente de informações entre os dois.
“Poderão passar décadas até que a superfície de Marte seja coberta por rastos de seres errantes. veículos espaciaismas é útil agora estudar as questões envolvidas no estabelecimento de sistemas de navegação em outros planetas e luas, “disse Ashby. “Tal como os actuais sistemas de navegação global como o GPS, estes sistemas dependerão de relógios precisos, e os efeitos das taxas de relógio podem ser analisados com a ajuda da Teoria Geral da Relatividade de Einstein.”
Ashby e Patla calcularam anteriormente a diferença na passagem do tempo na Lua em comparação com a Terra, descobrindo que os relógios na Lua marcam 56 microssegundos mais rápido do que na Terra.
“É o momento certo para a Lua e Marte”, disse Patla. “Este é o mais próximo que estivemos de concretizar a visão da ficção científica de expandir através do sistema solar.”
Seus resultados foram publicados em 1º de dezembro em O Jornal Astronômico.
