Τι ώρα είναι στον Άρη; Γιατί ο χρόνος τρέχει ταχύτερα στον γείτονα της Γης

Χάρη σε ένα δίκτυο συγχρονισμένων ατομικών ρολογιών που λειτουργούν διάσπαρτα σε όλο τον κόσμο, η ώρα στη Γη είναι γνωστή με ακρίβεια νανοδευτερολέπτου. Στην περίπτωση του Άρη, όμως, η απάντηση απαιτεί υπολογισμούς για γερούς λύτες.

Χάρη σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal, τα ρολόγια στον Άρη τρέχουν κατά μέσο όρο 477 εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου ταχύτερα από τα ρολόγια στη Γη κάθε μέρα που περνά.

Τα ευρήματα είναι το πρώτο βήμα για τον καθορισμό χρόνου αναφοράς στον Άρη, στον οποίο θα βασίζονται οι μελλοντικές αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη.

Η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάν καθιστά σαφές ότι ο χρόνος είναι σχετικός, δεν τρέχει δηλαδή με τον ίδιο ρυθμό πάντα και παντού.

Χρόνος και βαρύτητα

Ένας παράγοντος που επιβραδύνει την πάροδο του χρόνου είναι η βαρύτητα. Δεδομένου ότι βαρυτικό πεδίο του Άρη είναι πέντε φορές ασθενέστερο από ό,τι στην επιφάνεια της Γη, ο χρόνος κυλά πιο γρήγορα στον Άρη σε σχέση με τη Γη.

Αυτό βέβαια δεν θα γινόταν αντιληπτό από έναν παρατηρητή στην επιφάνεια του Άρη, για τον οποίο κάθε δευτερόλεπτο θα διαρκούσε ακριβώς ένα δευτερόλεπτο. Αν όμως σύγκρινε το ρολόι του με ένα ρολόι στην επιφάνεια της Γης, θα το έβλεπε να προπορεύεται.

Αυτός είναι εξάλλου ο λόγος που ο χρόνος τρέχει πιο γρήγορα στη Σελήνη, για την οποία αναμένεται να καθοριστεί στο μέλλον ξεχωριστή ζώνη ώρας.

Η γενική σχετικότητα προβλέπει ότι η βαρύτητα και η ταχύτητα διαστέλλουν τον χρόνο (EPA)

Θέμα ταχύτητας

Υπάρχει όμως και ένας δεύτερος παράγοντας που επιταχύνει τον χρόνο, η ταχύτητα με την οποία κινείται ο πλανήτης. Δεδομένου ότι ο Άρης απέχει από τον Ήλιο περισσότερο από ό,τι η Γη, η ταχύτητα περιφοράς του είναι σημαντικά μικρότερη, κάτι που διαστέλλει το χρόνο ακόμα περισσότερο.

Η κατάσταση ωστόσο περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι η ταχύτητα περιφοράς του Άρη δεν είναι σταθερή. Ο πλανήτης κινείται σε μια έντονα ελλειπτική, ή ωοειδή, τροχιά, κάτι που σημαίνει ότι επιταχύνεται κάθε φορά που πλησιάζει τον Ήλιο και επιβραδύνεται καθώς απομακρύνεται.

Ως αποτέλεσμα, ότι ο ρυθμός του χρόνου αυξομειώνεται καθώς ο πλανήτης κινείται στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο.

Και σαν να μην έφτανε αυτό, ο χρόνος στον Άρη επηρεάζεται από τη βαρυτική επίδραση της Γης και της Σελήνης κάθε φορά που περνά σε μικρή απόσταση.

Λαμβάνοντας υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, η μελέτη υπολογίζει τη μέση απόκλιση σε σχέση με τη Γη στα 477 μικροδευτερόλεπτα. Το νούμερο μπορεί να ακούγεται μικρό, θα πρέπει όμως να λαμβάνεται υπόψη στην ανάπτυξη διαπλανητικών συστημάτων πλοήγησης και δικτύων επικοινωνίας. Τα δίκτυα 5G, για παράδειγμα, πρέπει να παραμένουν ακριβή με περιθώριο 100 νανοδευτερολέπτων.

«Μπορεί να περάσουν δεκαετίες μέχρι να καλυφθεί η επιφάνεια του Άρη από περιπλανόμενα ρομπότ. Είναι όμως χρήσιμο να μελετήσουμε από τώρα τα ζητήματα που εμπλέκονται στην καθιέρωση συστημάτων πλοήγησης σε άλλους πλανήτες και τον Άρη» σχολίασε σε δελτίο Τύπου o Νιλ Άσμπι του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) των ΗΠΑ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

«Όπως συμβαίνει με τα σημερινά παγκόσμια δίκτυα πλοήγησης όπως το GPS, τα συστήματα αυτά θα βασίζονται σε ακριβή ρολόγια. Οι επιδράσεις στον ρυθμό των ρολογιών μπορούν να υπολογιστούν με τη βοήθεια της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν» είπε.

Πέρα όμως από αυτά τα σχετικιστικά φαινόμενα, υπάρχει και ένας άλλος λόγος που τα ρολόγια στον Άρη δεν θα μπορούσαν να συγχρονιστούν με τη Γη: ο πλανήτης περιστρέφεται πιο αργά γύρω από τον άξονά του και μια αρειανή ημέρα διαρκεί 40 λεπτά περισσότερο από τη γήινη.