Por que o tempo passa mais rápido em Marte? Einstein explica

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Físicos do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) calcularam com precisão a discrepância na passagem do tempo entre Marte e a Terra. Para isso, Neil Ashby e Bijunath Patla, autores do estudo, consideraram a gravidade marciana, a órbita elíptica do planeta e a influência do Sol, da Terra e da Lua – fatores que determinam a diferença, que tem grande importância para futuras redes de navegação e comunicação no Planeta Vermelho.

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Os pesquisadores usaram modelos matemáticos complexos para estimar quanto os relógios em Marte se descompassam em relação aos da Terra. Os resultados foram publicados na segunda-feira (1º) no periódico científico The Astronomical Journal.

Em resumo:

Cientistas calcularam as diferenças de tempo entre Marte e a Terra;
Eles consideraram gravidade, órbitas e influência do Sol, da Lua e do nosso planeta;
Resultado indica que os segundos marcianos passam ligeiramente mais rápido;
Diferenças, embora mínimas, impactam futuras redes de navegação e comunicação interplanetária;
Estudos nesse sentio preparam relógios para futura exploração de astronautas em Marte.

“Marte está mais distante do Sol e sua órbita é mais elíptica que a da Terra, o que aumenta as variações no tempo”, explicou Patla em um comunicado. Ele explicou que calcular os efeitos da gravidade entre quatro corpos celestes – Sol, Terra, Lua e Marte – é mais complicado que o clássico “problema de três corpos” da física, no qual três objetos se influenciam mutuamente.

Teoria da Relatividade Geral e a duração do tempo em Marte e na Terra

O estudo se apoia na teoria da relatividade geral de Albert Einstein, que mostra como a gravidade e a velocidade podem alterar a forma como o tempo passa. Esse efeito, chamado dilatação do tempo, já foi comprovado em situações extremas, como o paradoxo dos gêmeos: um gêmeo que viaja perto da velocidade da luz envelhece mais devagar que o outro que permanece na Terra.

Em Marte, a gravidade é cerca de cinco vezes mais fraca que a da Terra. Além disso, a órbita do planeta não é perfeitamente circular: ele acelera quando se aproxima do Sol e desacelera ao se afastar.

Para um astronauta em Marte, o tempo passa normalmente – um segundo lá ainda dura um segundo. Mas, comparando os relógios, cada segundo marciano acontece um pouquinho mais rápido que os segundos terrestres. Ao longo de um dia completo por lá, que dura cerca de 24 horas e 40 minutos, essa diferença soma em média 477 milionésimos de segundo, podendo variar até 226 milionésimos dependendo da posição de Marte em relação à Terra e à Lua.

Marte e Terra: os relógios dos vizinhos são ligeiramente descompassados. Crédito: buradaki – Shutterstock

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Diferença mínima pode ter grande influência nas missões interplanetárias

Embora minúscula, essa diferença pode afetar redes de comunicação e navegação que venham a ser instaladas no nosso vizinho. Sistemas que exigem precisão extrema, como o 5G, por exemplo, seriam bastante impactados. Estudar essa discrepância permite sincronizar os relógios entre os dois planetas considerando o tempo que a luz leva para viajar entre eles, garantindo transmissões de dados confiáveis e eficientes.

“Ainda podem passar décadas até que Marte tenha veículos exploradores em grande número, mas já é útil estudar os relógios e sistemas de navegação de outros planetas”, disse Ashby, destacando que, assim como o GPS na Terra, futuras redes marcianas dependerão de relógios precisos e da relatividade geral para funcionar corretamente.

A dupla de cientistas já havia comparado o tempo na Lua e na Terra, descobrindo que os relógios lunares adiantam 56 milionésimos de segundo por dia. “O momento é perfeito para a Lua e Marte”, disse Patla. “Estamos mais perto do que nunca de transformar em realidade a ideia de explorar todo o Sistema Solar, antes restrita apenas à ficção científica”.