Thời gian trôi nhanh hơn trên sao Hỏa, làm khó sứ mệnh đưa người tới

Live Science hôm nay 12.12 dẫn báo cáo mới tính toán được trung bình đồng hồ trên sao Hỏa chạy nhanh hơn 0,477 mili giây trong mỗi 24 giờ so với trái đất.

Việc hiểu rõ chênh lệch về thời gian giữa địa cầu và sao Hỏa có thể giúp xây dựng một hệ thống “internet liên hành tinh” trong tương lai.

Thời gian trên các thiên thể khác nhau

Trong vài thập niên tới, sự hiện diện của nhân loại trên hệ mặt trời dự kiến sẽ được lan tỏa, với các sứ mệnh như chương trình Artemis của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) được kỳ vọng mở đường cho sự thiết lập các nơi ở dài hạn trên mặt trăng và xa hơn nữa.

Việc thiết lập một đồng hồ tiêu chuẩn cho từng thiên thể sẽ giúp các phi hành gia di chuyển trên những thế giới này trong khi phối hợp đồng bộ liên lạc viễn thông với trái đất.

Tuy nhiên, thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein cho thấy tốc độ trôi của thời gian phụ thuộc vào độ mạnh của trường hấp dẫn ở nơi đó. Đồng hồ ở những nơi có trọng lực mạnh chạy chậm hơn so với nơi có trọng lực yếu.

Đó là lý do người sống trên núi cao “già” nhanh hơn một phần nhỏ mili giây so với người sống ở mực nước biển. Nguyên nhân là thời gian trôi nhanh hơn ở các địa hình cao, nơi trọng lực giảm đi.

Bên cạnh đó, thời gian trên một hành tinh còn phụ thuộc vào vận tốc quỹ đạo quanh ngôi sao của nó. Tốc độ quỹ đạo càng nhanh thì thời gian trôi càng nhanh.

Tính toán thời gian trên sao Hỏa

Cùng nhau, vận tốc quỹ đạo và trọng lực khiến thời gian trên các thiên thể của hệ mặt trời trôi qua khác nhau khi đo từ trái đất.

Một cuộc nghiên cứu vào năm 2024 tính toán được đồng hồ trên mặt trăng trung bình nhanh hơn 56 micro giây/ngày so với đồng hồ trên trái đất.

Sau báo cáo trên, hai nhà vật lý Neil Ashby và Bijunath Patla thuộc Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia ở Boulder (bang Colorado, Mỹ) chuyển sang nghiên cứu giờ trên sao Hỏa.

Kết quả cho thấy đồng hồ trên sao Hỏa khi đo từ trái đất chạy nhanh hơn trung bình 477 micro giây trong 24 giờ. Đáng chú ý hơn, con số này biến động đến 226 micro giây mỗi ngày trong suốt một năm sao Hỏa.

Biến động trên xuất phát từ quỹ đạo hình “quả trứng” của sao Hỏa và sự thay đổi lực hấp dẫn từ các thiên thể lân cận khi chúng đến gần hoặc rời xa hành tinh đỏ.

Phát hiện mới, công bố trên chuyên san The Astronomical Journal, sẽ giúp các nhà khoa học đồng bộ hóa thời gian trên khắp hệ mặt trời, cho phép họ thiết lập các kênh liên lạc nhanh chóng trong một hệ thống internet liên hành tinh trong tương lai.