O tempo corre de maneira diferente em Marte: relatividade e redes espaciais futuras

13

O tempo não é absoluto; é relativo. E de acordo com cálculos recentes de cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), o tempo passa ligeiramente mais rápido em Marte do que na Terra – numa média de 477 milionésimos de segundo por dia. Isto não é ficção científica; é uma consequência direta da teoria da relatividade geral de Einstein e tem implicações reais para a futura exploração espacial.

Por que o horário de Marte é diferente

A discrepância surge de uma interação complexa de forças gravitacionais e mecânica orbital. Marte tem gravidade mais fraca que a da Terra (cerca de cinco vezes menos), orbita o Sol em um ritmo mais lento e segue uma trajetória mais elíptica. Esses fatores se combinam para criar uma dilatação do tempo mensurável.

  • Função da gravidade: A gravidade mais forte desacelera o tempo, conforme previsto por Einstein. A maior gravidade da Terra exerce uma influência mais forte no tempo em comparação com Marte.
  • Excentricidade Orbital: A órbita ligeiramente alongada de Marte significa que ele acelera e desacelera em relação ao Sol, influenciando ainda mais a passagem do tempo.
  • Problema de múltiplos corpos: O Sol, a Terra, a Lua e Marte exercem influência gravitacional uns sobre os outros. Calcular os efeitos precisos requer a resolução de um complicado problema de quatro corpos.

Como explicou o cientista do NIST Bijunath Patla, “a distância de Marte ao Sol e a sua órbita excêntrica tornam as variações no tempo maiores”. Os cálculos foram surpreendentemente difíceis, superando as expectativas iniciais.

Explicação da dilatação do tempo

Este fenômeno, conhecido como dilatação do tempo, não se limita a Marte. É o mesmo efeito que causa o famoso “paradoxo dos gémeos”, onde um viajante espacial que se move a uma velocidade próxima da da luz envelhece mais lentamente do que o seu irmão terrestre. Da mesma forma, o tempo fica mais lento perto dos buracos negros devido à extrema gravidade. Em Marte, embora a diferença seja pequena, é mensurável.

Para alguém que está em Marte, um segundo parece um segundo. Mas para um observador na Terra, esse segundo marciano passará um pouco mais rápido. A diferença média é de 477 microssegundos por dia, mas pode variar até 226 microssegundos dependendo da posição de Marte na sua órbita.

Implicações para a exploração espacial

Embora a diferença pareça pequena, é significativa para tecnologias de alta precisão. Redes 5G, por exemplo, exigem sincronização em um décimo de microssegundo. Os futuros sistemas de navegação e comunicação em todo o sistema solar interno precisarão levar em conta esta discrepância de tempo.

Relógios precisos são essenciais para a navegação interplanetária, assim como o são para o GPS na Terra. Ao compreender como o tempo se comporta noutros planetas, podemos garantir uma comunicação perfeita e um posicionamento preciso tanto para exploradores robóticos como humanos.

“Poderão passar décadas até que a superfície de Marte seja coberta pelos rastos de veículos errantes, mas é útil agora estudar as questões envolvidas no estabelecimento de sistemas de navegação noutros planetas e luas”, diz Neil Ashby do NIST.

A equipe do NIST também calculou que os relógios da Lua funcionam 56 microssegundos mais rápido do que os da Terra. Estas descobertas marcam um passo em direção à realização do sonho de longa data de expandir a presença humana em todo o sistema solar.

Concluindo, a diferença de tempo sutil, mas mensurável, entre Marte e a Terra não é apenas uma curiosidade teórica. É um desafio prático que deve ser enfrentado à medida que nos aproximamos do estabelecimento de assentamentos permanentes e de redes interligadas fora do nosso planeta. O universo funciona segundo regras precisas, e levar em conta essas regras será fundamental para o sucesso na próxima era da exploração espacial.