En la Tierra, un sofisticado sistema que combina relojes atómicos, satélites GPS y redes de comunicación de alta velocidad mantiene la hora con precisión. Pero tal precisión deja de ser válida en el momento en que abandonamos la Tierra. Esto se debe a que, como demostró Einstein, el tiempo no fluye a la misma velocidad en todas partes del universo.
De hecho, la velocidad del reloj cambia en función de la fuerza de la gravedad y otros factores: avanza más despacio donde la gravedad es más fuerte y más rápido donde es más débil. Para planificar una expedición tripulada a Marte, es esencial comprender con precisión este cambio relativista del tiempo.
"Esto es exactamente lo que la humanidad necesita ahora que vamos a ir a la Luna y a Marte", explica Vijnath Patra, del NIST, quien dirigió la investigación. "Este es el momento en que estamos más cerca que nunca de hacer realidad la ciencia ficción de expandirnos por todo el sistema solar".
¿Qué hora es en Marte?
La gravedad de Marte es solo un 38% (algo menos de un tercio) de la de la Tierra, pero su potencial gravitatorio (energía potencial gravitatoria por unidad de masa), que afecta a la forma en que avanza el reloj, es aún menor, una quinta parte del de la Tierra. Los cálculos del equipo muestran que los relojes de Marte avanzan una media de 477 microsegundos (millonésimas de segundo) al día más rápido que los de la Tierra. Esto es solo una milésima parte del tiempo que se tarda en parpadear, pero para la tecnología de comunicaciones moderna no es nada desdeñable.
Por ejemplo, los sistemas de comunicación 5G en la Tierra requieren una precisión de sincronización extremadamente alta, de una décima de microsegundo. Para construir una red de comunicaciones interplanetaria, es necesario compensar con precisión estas diminutas diferencias de tiempo.
Además, este desajuste no es constante. La órbita de Marte es más alargada que la de la Tierra, con una excentricidad extremadamente grande de 0.093, que indica el grado de elipticidad de la órbita, frente al 0.017 de la Tierra. Como consecuencia, la distancia al Sol varía enormemente, y el efecto de la gravedad cambia en consecuencia.
Como resultado, la velocidad de avance del reloj puede variar hasta 226 microsegundos por día a lo largo de un año marciano (aproximadamente 1.88 años terrestres). Además, también se sabe que el propio desplazamiento del reloj fluctúa dentro de un rango de unos 40 microsegundos por día durante el ciclo de aproximadamente 15.8 años de cambios en la relación posicional entre la Tierra y Marte.
Cabe señalar que si se colocara un reloj en la Luna, avanzaría 56 microsegundos al día más rápido que en la Tierra, pero la variación no sería tan grande como en Marte. Esto se debe a que la Tierra y la Luna tienen órbitas relativamente estables. Marte, en cambio, está sometido a un entorno dinámico más complejo que otros cuerpos del sistema solar.
La masa del Sol representa más del 99% de la masa total del sistema solar, y su gravedad gobierna el movimiento del planeta. Marte se encuentra a una media de 1.52 au (au: unidad astronómica; 1 au es la distancia entre la Tierra y el Sol) del Sol y también está sometido a las influencias gravitatorias de cuerpos circundantes como la Tierra, la Luna, Júpiter y Saturno. Todos estos factores están intrincadamente entrelazados y determinan el flujo del tiempo en Marte.
WIRED Japón. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.