V nedávné studii publikované v časopise Astronomical se tým fyziků z Národního institutu standardů a technologií USA (NIST) podrobně zabýval pohybem a gravitačními silami působícími na Mars. Při využití Einsteinovy teorie časové dilatace se zaměřili na odhad rozdílu v pravidelně tikajících atomových hodinách umístěných na Marsu v porovnání s těmi na Zemi.
Podle výsledků této analýzy by atomové hodiny na Marsu měly být rychlejší o přibližně 477 mikrosekund (neboli 477 miliontin sekundy) každý den. Tento údaj se může lišit o 226 mikrosekund denně v závislosti na poloze Marsu na jeho orbitě.
V loňském roce se vědcům podařilo s vysokou přesností odhadnout, že na Měsíci atomové hodiny běží rychleji o 56 mikrosekund denně. Sdělení je podložené tím, že Měsíc obíhá kolem Země podél téměř kruhové dráhy, zatímco Země obíhá kolem Slunce také po téměř kruhové dráze, což činí odchylku relativně stabilní.
„Mars však nefunguje stejně. Vzdálenost této planety od Slunce a excentrická dráha způsobují větší časové variace. Problém tří těles byl již velmi složitý, ale my jsme se museli potýkat se čtyřmi tělesy: Slunce, Země, Měsíc a Mars,“ říká fyzik Bijunath Patla z NIST. „Tato výzva se ukázala jako obtížnější, než jsem původně předpokládal.“
Patla a jeho kolegové museli zohlednit gravitační sílu Marsu a jeho excentrickou dráhu, stejně jako vliv Slunce, Země a dokonce i Měsíce na tuto rudou planetu. Kombinace všech těchto faktorů umožnila odborníkům pochopit, jaké úpravy je třeba provést k synchronizaci hodin na Marsu a Zemi.
„Možná za několik desítek let budou povrch Marsu lemovat stopy robotických průzkumníků, ale výzkum problémů souvisejících s vytvářením navigačních systémů na jiných planetách a měsících je stále velmi přínosný,“ poznamenává vědec Neil Ashby z NIST, který je spoluautorem studie. „Podobně jako dnešní globální polohovací systémy, například GPS, bude nový systém záviset na přesnosti hodin, a vlivy ovlivňující rychlost hodin mohou být analyzovány pomocí obecné teorie relativity od Einsteina.“
