Na Marse plynie čas inak než na Zemi. Vedci zistili, o koľko sa tam hodiny viac ponáhľajú dopredu

Pozrieš sa na Mars a máš pocit, že tam plynie čas rovnako ako u nás? Omyl. Vedci teraz prvýkrát presne vypočítali, že čas na Marse ide citeľne inak než na Zemi. A nejde o žiadnu kozmetickú odchýlku. Každý jeden deň tam hodiny „utečú“ o 477 mikrosekúnd dopredu. Pre bežného človeka je to nič. Pre navigáciu sond, roverov a budúce misie je to rozdiel medzi presným pristátím a úplným zlyhaním.

Na tento problém sa pozreli fyzici Bijunath Patla a Neil Ashby z amerického National Institute of Standards and Technology (NIST). Ich výpočty boli publikované v odbornom časopise The Astronomical Journal a vychádzajú z oficiálnej tlačovej správy NIST. Prvýkrát tak máme presnú odpoveď na otázku, ktorá znie jednoducho, no skrýva v sebe prekvapivo veľa fyziky. Koľko je vlastne hodín na Marse?

Prihlás sa k odberu noviniek z Vedelisteze.sk cez Telegram

Prečo čas na Marse plynie rýchlejšie

Za všetko môže fyzika, konkrétne Einsteinova teória relativity. Tá hovorí, že čas neplynie všade rovnako. Závisí od dvoch vecí. Od gravitácie a od rýchlosti pohybu.

Začnime gravitáciou. Čím je gravitácia silnejšia, tým pomalšie plynie čas. A čím je slabšia, tým čas zrýchľuje. Mars má výrazne slabšiu gravitáciu než Zem. To znamená, že atómové hodiny na jeho povrchu by v porovnaní so Zemou „tikajú“ o niečo rýchlejšie.

Lenže tým sa to nekončí. Druhým faktorom je rýchlosť, akou sa planéta pohybuje okolo Slnka. Rýchlejší pohyb čas spomaľuje, pomalší ho zrýchľuje. Mars sa pohybuje po výrazne pretiahnutej dráhe. Raz je bližšie k Slnku a zrýchli, inokedy je ďalej a spomalí. Výsledkom je, že čas na Marse nie je len rýchlejší, ale aj premenlivý.

477 mikrosekúnd, ktoré nie sú zanedbateľné

V priemere ide čas na Marse o 477 mikrosekúnd za deň rýchlejšie než na Zemi. Mikrosekunda je milióntina sekundy, takže áno, znie to zanedbateľne. Lenže počas marťanského roka sa tento rozdiel mení. Niekedy sa zvýši, inokedy zníži, a to až o plus mínus 226 mikrosekúnd denne.

Inými slovami, Mars nemá „pevný časový posun“. Každý deň je trochu iný. Presne ako jeho dráha okolo Slnka.

Deň na Marse nie je to isté ako rýchlosť času

Možno si počul, že deň na Marse je dlhší. To je pravda. Mars sa otočí okolo svojej osi za približne 24 hodín, 39 minút a 35 sekúnd pozemského času. Tento deň sa nazýva Sol.

Dôležité však je, že tento rozdiel nemá nič spoločné s tým, ako rýchlo plynie čas. Ide len o rotáciu planéty. Vedci z NIST neriešili dĺžku dňa, ale to, ako rýchlo plynie každá jedna sekunda. To sú dva úplne odlišné problémy, ktoré sa pri vesmírnych misiách musia riešiť súčasne.

Prečo sa hodiny na Marse „rozídu“ so Zemou

Ak by si si zobral atómové hodiny a postavil ich na povrch Marsu, fungovali by úplne normálne. Tikali by presne tak, ako na Zemi. Rozdiel vznikne až vtedy, keď ich porovnáš s hodinami na Zemi.

Je to podobné ako časové pásma, len oveľa komplikovanejšie. NIST preto musel určiť referenčný bod na Marse, niečo ako pozemskú hladinu mora. Do výpočtov zapojil údaje z rokov marťanských misií, gravitačné polia, rýchlosť obehu aj vplyv iných telies.

Kým Zem a Mesiac majú relatívne stabilný vzťah a čas na Mesiaci ide konzistentne o 56 mikrosekúnd rýchlejšie než na Zemi, Mars je iný príbeh. Je ovplyvňovaný Slnkom, Zemou, Mesiacom a ďalšími planétami. Výsledkom je dynamický a neustále sa meniaci časový posun.

Prečo na mikrosekundách záleží

Možno si povieš, že pár mikrosekúnd nikoho nezaujíma. Lenže bez presného času by dnes nefungoval ani GPS v tvojom mobile. Satelity sú vysoko nad Zemou, pohybujú sa rýchlo a čas na nich plynie inak. Bez neustálych korekcií by navigácia ukazovala úplne nesprávne polohy.

To isté čaká Mars. Ak chceme presne navigovať rovery, synchronizovať orbitery a raz možno vytvoriť akýsi „medziplanetárny internet“, musíme presne vedieť, ako tam plynie čas. Podľa vedcov z NIST je to základný stavebný kameň budúcich misií.

Prvý krok k životu mimo Zeme

Vedci otvorene hovoria, že trvalé misie na Marse sú ešte vzdialené. No ak ich raz chceme zvládnuť, musíme začať riešiť aj zdanlivo abstraktné problémy. Čas je jedným z nich.

Až teraz prvýkrát vieme s istotou povedať, čo sa na Marse deje s časom. Nie je to sci-fi. Je to fyzika, ktorá bude rozhodovať o tom, či budúce misie uspejú alebo zlyhajú. A áno, rozdiel niekoľkých stoviek mikrosekúnd môže rozhodnúť o všetkom.