Фізики з Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) підрахували, що на Марсі годинники цокають на 477 мікросекунд (мільйонних часток секунди) швидше на добу, ніж на Землі. Причина — витягнутіша орбіта Марса та гравітаційний вплив інших небесних тіл. Також з’ясувалося, що протягом марсіанського року ця різниця може змінюватися до 226 мікросекунд на добу
Фото: freepik.com
Ідея спирається на висновки Альберта Ейнштейна, який показав, що час у Всесвіті не всюди однаковий: швидкість ходу годинника істотно залежить від гравітації. У сильнішому гравітаційному полі годинники йдуть трохи повільніше, а в слабшому — швидше. Окрім цього, узгодження часу на Землі є складним завданням і простягається на всю Сонячну систему, що робить його значно складнішим.
Час на Марсі
Дослідження, нещодавно опубліковане в The Astronomical Journal, розвиває ідеї зі статті 2024 року, в якій науковці NIST запропонували рамковий підхід до ультраточного відліку часу на Місяці. Фізик NIST Біджунат Патла зазначив, що точне вимірювання часу на Марсі буде критично важливим для майбутніх місій.
Марс живе в іншому ритмі, ніж Земля: марсіанська доба приблизно на 40 хвилин довша за земну, а марсіанський рік триває 687 земних діб — проти 365 на Землі. Окрім цих відмінностей, ученим потрібно було визначити, чи плине час на Марсі з тією самою швидкістю, що й на Землі.
Атомний годинник, встановлений на Марсі, працював би нормально й «цокав» би так само, як на Землі. Складність виникає тоді, коли цей годинник порівнюють із земним: з часом вони поступово розходяться. Тому дослідникам треба було обчислити точний зсув між ними — за аналогією з визначенням планетарного часового поясу.
Завдання виявилося складнішим, ніж очікували. Згідно з теорією відносності Ейнштейна, гравітація впливає на плин часу: годинники йдуть повільніше в сильніших гравітаційних полях і швидше — у слабших. Рух планети в просторі також впливає на час, адже орбітальна швидкість додає додаткові варіації.
Щоб виконати розрахунки, вчені NIST обрали конкретну опорну точку на Марсі — подібно до рівня моря на екваторі Землі. Використовуючи дані, зібрані за десятиліття марсіанських місій, Патла та його колега, фізик NIST Ніл Ешбі, оцінили поверхневу гравітацію планети — вона приблизно у п’ять разів слабша, ніж земна.
Читайте також: Як Марс впливає на клімат Землі — науковці
Утім, однієї лише марсіанської гравітації було недостатньо для повної відповіді. Сонячна система — це середовище, що постійно змінюється, у якому масивні тіла взаємно впливають одне на одне гравітаційними силами. Сонце, на яке припадає понад 99% маси Сонячної системи, відіграє домінантну роль у формуванні руху планет.
Положення Марса в Сонячній системі — зокрема його відстань до Сонця та взаємодія із сусідніми тілами, такими як Земля, Місяць, Юпітер і Сатурн, — робить його орбіту більш витягнутою та еліптичною. Натомість Земля й Місяць рухаються відносно стабільними орбітами. Унаслідок цього час на Місяці стабільно «випереджає» земний приблизно на 56 мікросекунд на добу.
«Але для Марса це не так. Його відстань до Сонця та ексцентрична орбіта роблять варіації часу більшими. Задача трьох тіл надзвичайно складна. Тепер ми маємо справу з чотирма: Сонце, Земля, Місяць і Марс, — пояснив фізик NIST Біджунат Патла. — “Важка робота” виявилася складнішою, ніж я спочатку думав».
Після того як вони врахували поверхневу гравітацію Марса, орбітальну динаміку та гравітаційний вплив Сонця, Землі й Місяця, Патла та Ешбі дійшли фінального результату.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Телескоп Габбл впаде на Землю: чи загрожує це людям
Марс колись був «блакитною планетою» — учені
Учені назвали день, коли час зупиниться: чим це загрожує людству
За матеріалами wionews.com.
Telegram
Viber
