火星上的時間流逝更快，科學家們終于知道了具體速度

美國國家標準與技術研究院（NIST）的兩位物理學家進行的研究顯示，這一現象確實有效火星相比地球時鐘，平均每天快477百萬分之一秒（或477微秒）。

雖然差別很小，但在地球上的時間，月亮火星需要以分秒鐘的精確度協調。

愛因斯坦的理論廣義相對論時間會受到質量的影響，這導致了所謂的引力時間膨脹。對外人來說，受較強重力場影響的鐘表會比手腕上的手表滴答得更慢。

同樣，在較弱的引力場中，每秒的長度也短于感受較強引力的觀察者所計數的秒數。

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舉個例子，GPS衛星上的原子鐘相比地球表面的時鐘，由于中地球軌道中極微小的重力變化，加上它們對時間膨脹的影響，產生了凈差每天38微秒.

現在，NIST科學家尼爾·阿什比和比朱納特·帕特拉設計了一套精確的火星計時系統。

物理學家們此前設計了一個計時標準月亮，類似于協調世界時（UTC）地球上的全球計時標準。UTC被天文學家和深空網絡（DSN）利用，其精度為內部每天大約100皮秒，皮秒等于萬億分之一秒。

在月球表面，時間快了56微秒而非地球上的，基于其自身質量以及太陽、地球和月球之間的引力相互作用等主要因素。

但測量火星的時間比月球更復雜，解釋帕特拉：“三體問題極其復雜。現在我們面對的是四個：太陽、地球、月亮和火星。”

由于火星的質量約為地球的十分之一，火星的表面引力遠弱于地面表面引力。利用火星任務收集的數據，阿什比和帕特拉估計火星表面引力為f比地球還弱幾倍.

此外，火星距離太陽約1.5天文單位（AU），而地球與太陽的距離約為1AU。由于引力隨距離減小，通過反平方定律火星受到太陽較弱的引力勢影響。

火星的軌道比地球更偏心，導致引力勢波動更大，這讓情況更加復雜。

因此，雖然火星的時鐘平均比地球快477微秒，但這一差異在火星年中每天會減少或增加266微秒。

火星年也比地球年長得多，因為火星繞太陽運行需要687天。它的白天也更長，因為這顆紅色星球繞軸完成一整顆自轉需要額外40分鐘，而地球則是如此。

實現這些精確且可擴展的時間框架對于未來火星行動至關重要，包括一次命運攸關且具有歷史意義的人類著陸。

“也許要幾十年后火星表面才會被漫游者留下的蹤跡覆蓋，但現在研究在其他行星和衛星上建立導航系統所涉及的問題，是很有意義的。”他說阿什比。

在此期間，離地時間記錄將對支持商業機構和國家航天計劃的月球任務的通信、定位和導航至關重要。

構建超越地月環境的可擴展計時基礎設施，并創建一個框架自治星際時間同步因此，這是一個至關重要的目標，因此本研究實現了太空探索的重要一步。

帕特拉亮點這些發現的重要性：“月球和火星的時機正好。這是我們最接近實現科幻世界中擴展太陽系愿景的一次。”

本研究發表于天文雜志.

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