- Perché il tempo su Marte scorre più veloce?
- Quali sfide crea per le missioni spaziali?
- E cosa cambia per comunicazioni e navigazione interplanetaria?
Einstein aveva ragione: il tempo scorre più velocemente su Marte, nuova sfida per le missioni spaziali
Un nuovo studio mostra che gli orologi su Marte marcano il passo più rapidamente rispetto a quelli sulla Terra: in media di circa 477 microsecondi (0,477 millisecondi) ogni giorno terrestre. La differenza, ben più ampia rispetto a quella rilevata sulla Luna, introduce questioni pratiche per la sincronizzazione temporale nelle future missioni con equipaggio e per lo sviluppo di un possibile Internet interplanetario.
Perché il tempo è diverso su corpi diversi del Sistema Solare
Secondo la teoria della relatività, velocità e gravità influenzano il ritmo degli orologi. Gli autori dello studio — i fisici Neil Ashby e Bijunath Patla del National Institute of Standards and Technology di Boulder (Colorado) — hanno preso come riferimento un livello di quota su Marte chiamato areoid (l’equivalente marziano del livello del mare terrestre) e hanno calcolato gli effetti combinati di gravità e velocità relativi.
La minore gravità superficiale di Marte (circa un quinto di quella terrestre all’areoid) tende ad accelerare gli orologi locali, mentre la sua velocità orbitale più bassa rispetto alla Terra tende a rallentarli: il bilancio netto, misurato dalla Terra, è quindi una velocità temporale maggiore su Marte.
Variazioni temporali e cause
I ricercatori hanno inoltre tenuto conto della forma dell’orbita marziana — più ellittica rispetto a quella terrestre — e delle perturbazioni gravitazionali dovute al Sole e alla coppia Terra-Luna. Le lune marziane, Phobos e Deimos, hanno un effetto trascurabile a causa delle loro dimensioni ridotte.
Dai calcoli emerge che l’offset medio è di 477 microsecondi al giorno terrestre, ma questo valore non è costante: varia giornalmente di circa 226 microsecondi nell’arco di un anno marziano a causa dell’orbita ellittica e delle forze gravitazionali variabili dei corpi vicini. Inoltre, si osserva una modulazione aggiuntiva di circa 40 microsecondi su sette dei periodi sinodici di Marte — cioè i cicli con cui Marte riappare nella stessa posizione relativa nel cielo terrestre.
Gli autori hanno definito “sorprendente” l’ampiezza di queste fluttuazioni, più grandi di quanto si aspettassero inizialmente.
Implicazioni pratiche e limiti dello studio
Pubblicata il 1° dicembre su The Astronomical Journal, la ricerca fornisce una base per sincronizzare orologi e comunicazioni nel Sistema Solare, passaggio necessario per stabilire canali rapidi in un futuro Internet interplanetario. Tuttavia, le forti variazioni rendono la sincronizzazione più complessa e richiederanno modelli dinamici di correzione.
Gli autori segnalano anche limiti nelle loro stime: su scale temporali lunghe rimangono discrepanze fino a circa 100 nanosecondi al giorno (0,1 microsecondi), sufficienti a richiedere il reset degli orologi marziani ogni circa 100 giorni. Lo studio non ha incluso effetti come la precessione delle orbite o i contributi dei momenti di quadrupolo gravitazionale di Terra e Marte, elementi che potrebbero essere necessari per ottenere calcoli più precisi.
Questi risultati non solo aiutano a progettare reti di comunicazione interplanetaria e sistemi di navigazione per future basi extraterrestri, ma offrono anche un nuovo banco di prova per esperimenti sulla relatività generale e sulla natura dello spaziotempo.