Il tempo scorre più velocemente su Marte che sulla Terra? I fisici dimostrano che i secondi non durano uguale

    Un nuovo studio rivela che gli orologi su Marte avanzano più veloci che sulla Terra. La differenza, seppur minima, sarà cruciale per la navigazione, le comunicazioni e le future esplorazioni.

    Uno studio dimostra che il tempo scorre più velocemente sulla Terra che sui pianeti. Questa differenza minima, nell'ordine dei microsecondi al giorno, sarà cruciale per le future missioni e le comunicazioni interplanetarie.
    Uno studio dimostra che il tempo scorre più velocemente sulla Terra che sui pianeti. Questa differenza minima, nell'ordine dei microsecondi al giorno, sarà cruciale per le future missioni e le comunicazioni interplanetarie.

    Il tempo non scorre allo stesso modo in tutti gli angoli del Sistema Solare. Sebbene a prima vista un secondo sembri una misura di tempo universale, la fisica ha dimostrato che non è così. Ora, per la prima volta, è stata definita una cifra esatta su come trascorre il tempo su Marte rispetto alla Terra.

    Un team di fisici del National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti ha realizzato il calcolo più preciso mai effettuato finora sul ritmo del tempo sulla superficie marziana. Il risultato, oltre a essere curioso dal punto di vista scientifico, sarà essenziale affinché le future missioni, sia umane che robotiche, funzionino con un’estrema precisione.

    Il tempo su Marte non scorre come sulla Terra

    Secondo lo studio, un orologio situato su Marte anticipa in media di 477 microsecondi per ogni giorno terrestre rispetto a un orologio identico sulla Terra. Questa differenza è minuscola, ma cumulativa. Con il passare di giorni, settimane e mesi, lo scarto diventa rilevante per qualsiasi sistema che dipenda da una sincronizzazione precisa.

    Inoltre, questo anticipo non è fisso. Nell’arco di un anno marziano può oscillare fino a 226 microsecondi, a causa del modo in cui Marte si muove attorno al Sole e delle forze gravitazionali che lo influenzano. Non si tratta, quindi, di una semplice correzione costante.

    I ricercatori chiariscono che un orologio atomico funzionerebbe normalmente sulla superficie del pianeta rosso. Il problema nasce nel confronto con uno terrestre: i due inizierebbero a divergere quasi da subito. La causa non è un difetto tecnico, bensì una conseguenza diretta della fisica fondamentale.

    Relatività, gravità e orologi su Marte

    La spiegazione si trova nella teoria della relatività di Einstein. Il passare del tempo dipende dal campo gravitazionale e dal movimento. In zone con una gravità minore, come Marte, il tempo scorre leggermente più veloce rispetto a pianeti con massa maggiore, come la Terra.

    Per ottenere un valore di riferimento, il team del NIST ha definito un punto specifico sulla superficie marziana, equivalente al livello del mare terrestre all’equatore. Da lì, hanno stimato la gravità locale, che è circa cinque volte più debole di quella terrestre.

    Capire come funziona il tempo su Marte sarà essenziale affinché le future missioni, sia umane che robotiche, funzionino con un’estrema precisione.
    Capire come funziona il tempo su Marte sarà essenziale affinché le future missioni, sia umane che robotiche, funzionino con un’estrema precisione.

    Il calcolo non si è limitato al pianeta rosso. È stata incorporata anche l’influenza del Sole, dominante nel sistema, e le perturbazioni gravitazionali della Terra, della Luna, di Giove e di Saturno. Questi corpi alterano l’orbita di Marte, che è più eccentrica, e generano ulteriori variazioni nella velocità dei suoi orologi.

    Sulla Luna, per esempio, lo scarto è molto più stabile: circa 56 microsecondi al giorno rispetto alla Terra. Marte è un caso più complesso. “Su Marte non accade lo stesso. La sua distanza dal Sole e la sua orbita eccentrica amplificano le variazioni temporali. Un problema a tre corpi è già estremamente complicato; qui ne trattiamo quattro: il Sole, la Terra, la Luna e Marte”, ha spiegato Bijunath R. Patla, fisico teorico specializzato in relatività generale.

    Comunicazioni e navigazione: perché questo scarto conta

    Potrebbe sembrare sorprendente che poche centinaia di milionesimi di secondo abbiano tanta importanza pratica. Tuttavia, i sistemi moderni di comunicazione dipendono da una sincronizzazione estrema. Le reti 5G attuali richiedono già precisioni dell’ordine di un decimo di microsecondo. Nel caso di Marte, la sfida è ancora maggiore.

    Oggi, un segnale impiega tra quattro e oltre ventiquattro minuti per viaggiare tra i due pianeti, a seconda della loro posizione relativa. Disporre di un quadro temporale comune permetterebbe reti interplanetarie molto più coordinate. “Se si riuscisse a sincronizzare, sarebbe quasi come comunicare in tempo reale, senza perdita di informazioni. Non bisognerebbe attendere per vedere cosa accade”, ha spiegato Patla.

    Benché tali infrastrutture siano ancora lontane, gli autori dello studio del NIST sottolineano l’importanza dell’anticipo. Neil Ashby, coautore insieme a Patla, evidenzia che studiare ora questi disallineamenti eviterà problemi futuri. “Potrebbero passare decenni prima che la superficie di Marte sia segnata dalle tracce di veicoli esploratori, ma è importante iniziare ora a studiare le sfide associate alla creazione di sistemi di navigazione su altri pianeti e lune”, ha affermato.

    Il lavoro amplia anche le prove sperimentali della relatività al di fuori della Terra. “Per la prima volta sappiamo cosa sta accadendo al tempo su Marte. Nessuno lo sapeva prima. Ciò migliora la nostra comprensione della teoria stessa, del funzionamento degli orologi e della relatività”, ha concluso Patla.

    Riferimento della notizia:

    Neil Ashby, Bijunath R. Patla. A Comparative Study of Time on Mars with Lunar and Terrestrial Clocks. The Astronomical Journal, 2025; 171 (1): 2 DOI: 10.3847/1538-3881/ae0c16