Это открытие может показаться малозначительным, но очень важным для будущих марсианских миссий, систем связи и космической навигации.
Исследователи разработали систему измерения времени, адаптированную для Марса – которая будет необходимой для будущих миссий. Эта разработка опирается на предсказание Эйнштейна – и подтверждает, что время на Красной планете течет иначе из-за уникальной гравитационной среды.
То, что мы называем секундой – не является универсальным понятием. Вдали от нашей планеты эта привычная единица времени деформируется – под влиянием гравитации и движения, пишет Science & Vie.
До сих пор никому не удавалось точно определить, насколько время смещается на Марсе. Команда физиков только что преодолела этот рубеж – и выявила крошечное, но очень важное расхождение.
На Земле мы живем в гравитационном "бассейне" – который мы научились измерять с помощью часов экстремальной точности. Эти приборы, которые работают на принципах квантовой механики – бьются в стабильном ритме. Но этот ритм – локальный.
Как только мы отдаляемся от Земли – этот ритм меняется. Эйнштейн это предсказал. Гравитация замедляет время. В зонах, где эта сила слабее – часы незаметно ускоряются. То же самое происходит, когда объект движется быстро – например, когда планета вращается по своей орбите.
Поэтому два небесных тела с разными характеристиками не могут иметь абсолютно одинаковую секунду.
Именно эту идею физики из Национального института стандартов и технологий США (NIST) захотели проверить для Марса. Объединив теорию общей относительности и данные о планетарных орбитах – они показали, что марсианское время не просто немного отличается от земного. Оно колеблется еще и нерегулярно.
В отличие от Луны, которая вращается вокруг Земли по почти круговой орбите – Марс движется по гораздо более вытянутой траектории. Поэтому гравитационное влияние Солнца на него постоянно меняется – а это каждый день меняет и его "ритм времени".
Впервые ученые точно подсчитали эту разницу. В среднем – часы на поверхности Марса идут на 477 микросекунд в день быстрее, чем аналогичные часы, которые остались на Земле. И это – всего лишь среднее значение.
Исследование, опубликованное в журнале The Astronomical Journal учеными Нилом Эшби и Биджунатом Патлой – показывает, что это расхождение может колебаться на 226 микросекунд. В зависимости от того, в какой точке своей орбиты находится Марс.
Эти данные были получены с помощью релятивистской модели, которая учитывает не только влияние Солнца – но и влияние Земли, Луны и самой траектории Марса.
Эти колебания – вовсе не мелочь. На длительных периодах времени они накапливаются. Теоретически – человек, который провел бы 50 лет на Марсе, постарел бы на 9 секунд больше, чем если бы остался на Земле. И только из-за этого ускорения времени.
Такое расхождение становится вполне конкретной научной проблемой. Как подчеркивает NIST в своем официальном сообщении – его обязательно нужно учитывать при создании надежных систем навигации или связи между двумя планетами.
Это небольшое расхождение, по продолжительности сравнимое с взмахом ресниц – может рассинхронизировать целую сеть. Например, земные системы GPS требуют точности в десятую долю микросекунды. В межпланетных масштабах такое требование становится просто колоссальным.
По мнению исследователей NIST – это открытие прокладывает путь к созданию планетарной сети синхронизации. Такой, которая смогла бы поддерживать единое время между мирами, которые подвержены разным гравитационным ритмам.
"Пришло время для Луны и Марса", – говорит Биджунат Патла. И подчеркивает, насколько это исследование вписывается в контекст – когда космические амбиции человечества становятся все более конкретными.
Издание IFLScience, которое кратко изложило выводы этого исследования – напоминает, что точность во времени будет такой же важной, как и энергия или движитель – в будущих экспедициях на Марс.
Поэтому время на Марсе становится ключевым элементом – не только для фундаментальной науки, но и для самых практических задач. Автономные марсоходы, ретрансляторы связи, умные жилые модули – все они должны будут настроиться на новую систему отсчета.
А если однажды возникнет необходимость выбрать "эталонное" марсианское время – нужно будет решить, в какой точке планеты его установить. И на какой основе построить эти новые универсальные часы.
Ранее УНИАН сообщал, что астрономы обнаружили планету с водой и погодой, похожими на земные.