Albert Einstein předpověděl, co Mars nyní potvrzuje: čas na Červené planetě neplyne stejným způsobem jako na Zemi. Tato objevná skutečnost představuje významný krok vpřed v oblasti plánování budoucích misí na Mars.
Aby bylo možné v budoucnosti synchronizovat komunikaci během misí na Mars, bylo nezbytné pochopit, jak vlastně čas plyne na této planetě. Výzkumníci konečně vytvořili systém měření, který je důvěryhodný a přizpůsobený specifickému gravitačnímu prostředí Marsu.
To, co nazýváme sekundou, není univerzální. Vzdáleně od naší planety se tato známá jednotka deformuje pod vlivem gravitace a pohybu. Dosud nikomu se nepodařilo jednoznačně určit, jak moc se čas na Marsu odchyluje. Tým fyziků nyní učinil zásadní krok, odhalujíc nepatrnou, ale klíčovou odchylku.
Rozdíly v Plynutí Času mezi Planetami
Na Zemi žijeme v gravitačním poli, které jsme se naučili měřit s extrémní precizností pomocí hodin. Tato zařízení, založená na principech kvantové mechaniky, tikají stabilním… avšak místním tempem. Jakmile se však vzdálíme od Země, tento rytmus se mění. Einsteinova teorie tvrdí, že gravitace zpomaluje čas. V oblastech, kde je gravitační síla slabší, se hodiny nemyslitelně zrychlují. Stejně tak to platí pro objekty, které se pohybují rychle, jako například planety na svých orbitách. Dva nebeské tělesa s rozdílnými charakteristikami tedy nemohou sdílet přesně stejnou sekundu.
Přehled Studie NIST o Času na Marsu
Fyzikální tým z Národního institutu standardů a technologie (NIST) měl za cíl verifikovat tuto teorii pro planetu Mars. Kombinováním teorie obecné relativity a dat o planetárních orbitách prokázali, že čas na Marsu není jen mírně odlišný, ale také se pravidelně mění. Na rozdíl od Měsíce, jehož dráha kolem Země je téměř kruhová, Mars sleduje mnohem eliptější trajektorii. To znamená, že gravitační síla, které je vystaven, se neustále mění, což ovlivňuje jeho časové měření denně.
Přesné Měření Časové Odchylky
Poprvé výzkumníci dokázali přesně kvantifikovat tuto odchylku. V průměru hodiny umístěné na povrchu Marsu tikají o 477 mikrosekund rychleji za den ve srovnání s identickou hodinou ponechanou na Zemi. A toto číslo je pouze průměrné. Studie, publikovaná v The Astronomical Journal autory Neilem Ashbym a Bijunathem Patlou, odhalila, že tato odchylka se může měnit až o 226 mikrosekund v závislosti na pozici Marsu na jeho orbitě. Tyto údaje byly získány pomocí relativistického modelu, který zahrnoval nejen vliv Slunce, ale také vliv Země, Měsíce a trajektorii samotného Marsu.
Dopady na Navigaci a Komunikaci mezi Planetami
Tyto úpravy nejsou bezvýznamné. V dlouhém časovém horizontu se kumulují. Teoreticky by člověk, který by strávil padesát let na Marsu, zestárl o devět sekund více než kdyby zůstal na Zemi, a to pouze kvůli této zrychlené časomíře. Tento rozdíl se stává konkrétním vědeckým problémem. Jak zdůrazňuje NIST, je zásadní tento aspekt zohlednit při vytváření spolehlivých navigačních a komunikačních systémů mezi oběma planetami.
Vytvoření Mezinárodního Synchronizačního Systému
Toto drobné zpoždění, i když se zdá být zanedbatelným, může způsobit desynchronizaci celého systému. Například systémy GPS na Zemi vyžadují přesnost v řádu desetin mikrosekundy, a když se toto převede na meziplanetární měřítka, vyžaduje to mimořádnou pečlivost. Podle výzkumníků z NIST tento pokrok otevírá cestu k vytvoření planetárního synchronizačního systému, který by dokázal udržovat časovou koherenci mezi světy s různými gravitačními rytmy.
„Je čas na Měsíc a Mars,“ říká Bijunath Patla, přičemž zdůrazňuje, jak tato výzkumná činnost zapadá do oblasti rostoucích vesmírných ambicí. IFLScience, který shrnuje hlavní body této studie, také připomíná, že časová přesnost bude stejně důležitá jako energie či pohon v nadcházejících expedicích na Mars.
Účinky plynutí času na Marsu se tedy stávají klíčovými nejen pro základní vědu, ale i pro praktické aplikace. Autonomní rover, komunikační relé a inteligentní obytné prostory se budou muset přizpůsobit novému časovému standardu. A pokud bude jednou třeba vybrat referenční měsíc na Marsu, bude nutné rozhodnout, kde na planetě bude tento čas měřen, a na jakých základech bude postavena tato nová univerzální hodina.
