A investigação realizada por dois físicos do Instituto Nacional de Normas e Tecnologia (NIST), nos EUA, indica que, em média, os relógios em Marte avançam 477 milionésimos de segundo (ou 477 microssegundos) por dia face aos relógios na Terra.
Apesar de ser uma diferença diminuta, pode tornar-se decisiva sempre que for necessário coordenar o tempo na Terra, na Lua e em Marte com precisão ao nível de fracções de segundo.
Porque é que o tempo passa de forma diferente em Marte?
A teoria da relatividade geral de Einstein mostra que o tempo é influenciado pela massa, dando origem ao que se chama dilatação temporal gravitacional. Para um observador externo, relógios sujeitos a um campo gravitacional relativamente intenso marcam o tempo mais devagar do que o relógio que esse observador traz no pulso.
Da mesma forma, cada segundo “dentro” de um campo gravitacional mais fraco é mais curto do que os segundos contados por quem sente uma gravidade mais forte.
Um exemplo disso são os relógios atómicos em satélites de GPS, que andam mais depressa do que os relógios à superfície da Terra: a ligeira diferença de gravidade na órbita média da Terra, combinada com o efeito da aceleração na dilatação temporal, produz uma diferença líquida de 38 microssegundos por dia.
Um sistema de cronometria preciso para Marte
Agora, os cientistas do NIST Neil Ashby e Bijunath Patla desenvolveram um sistema de cronometria de elevada precisão para Marte.
Antes, estes físicos já tinham proposto um padrão de contagem do tempo para a Lua, análogo ao Tempo Universal Coordenado (UTC) na Terra, que é o padrão global de referência. Utilizado por astrónomos e pela Rede de Espaço Profundo (DSN), o UTC tem uma exactidão de cerca de 100 picossegundos por dia, sendo um picossegundo um biliardésimo de segundo.
Na superfície lunar, o tempo corre 56 microssegundos mais depressa do que na Terra, devido a factores determinantes como a massa da Lua e a interacção gravitacional entre o Sol, a Terra e a Lua.
Porque medir o tempo em Marte é mais difícil do que na Lua
No entanto, calcular o tempo para Marte é mais complexo do que para a Lua, como explica Patla: "Um problema de três corpos é extremamente complicado. Agora estamos a lidar com quatro: o Sol, a Terra, a Lua e Marte."
A gravidade à superfície de Marte é muito mais fraca do que a gravidade à superfície terrestre, porque Marte tem cerca de um décimo da massa da Terra. Com base em dados recolhidos por missões a Marte, Ashby e Patla estimam que a gravidade à superfície marciana é cinco vezes mais fraca do que a da Terra.
Além disso, Marte encontra-se a cerca de 1,5 unidades astronómicas (UA) do Sol, enquanto a distância Terra–Sol é de 1 UA. Como a atracção gravitacional diminui com a distância segundo a lei do inverso do quadrado, Marte está sujeito a um potencial gravitacional do Sol mais fraco.
A situação complica-se ainda mais porque a órbita de Marte é muito mais excêntrica do que a da Terra, o que obriga o planeta a atravessar variações maiores do potencial gravitacional.
Assim, embora os relógios em Marte avancem, em média, 477 microssegundos por dia relativamente aos da Terra, essa diferença diminui ou aumenta em 266 microssegundos por dia ao longo de um ano marciano.
Esse ano marciano também é bastante mais longo do que um ano terrestre, já que Marte demora 687 dias a completar uma órbita em torno do Sol. O dia marciano é igualmente mais comprido: o planeta vermelho precisa de mais 40 minutos para terminar uma rotação completa em torno do seu eixo, quando comparado com a Terra.
Alcançar estes enquadramentos temporais precisos e escaláveis é essencial para futuras operações em Marte, incluindo uma aterragem humana histórica e decisiva.
"Pode demorar décadas até a superfície de Marte ficar marcada pelos rastos de veículos exploradores errantes, mas é útil, desde já, estudar os problemas associados à criação de sistemas de navegação noutros planetas e luas", afirma Ashby.
Entretanto, a cronometria fora da Terra será fundamental para suportar comunicações, posicionamento e navegação nas missões lunares planeadas tanto por entidades comerciais como por programas espaciais nacionais.
Por isso, construir infra-estruturas de contagem do tempo escaláveis para lá do ambiente Terra–Lua e criar um enquadramento de "sincronização temporal interplanetária autónoma" é um objectivo indispensável - e esta investigação concretiza um passo vital para a exploração espacial.
Patla sublinha a relevância destas conclusões: "O tempo é mesmo o ideal para a Lua e Marte. Esta é a maior proximidade que já tivemos de concretizar a visão de ficção científica de nos expandirmos pelo Sistema Solar."
Esta investigação foi publicada no Jornal Astronómico.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário