火星上的时间流逝更快，科学家们终于知道了具体速度

美国国家标准与技术研究院（NIST）的两位物理学家进行的研究显示，这一现象确实有效火星相比地球时钟，平均每天快477百万分之一秒（或477微秒）。

虽然差别很小，但在地球上的时间，月亮火星需要以分秒钟的精确度协调。

爱因斯坦的理论广义相对论时间会受到质量的影响，这导致了所谓的引力时间膨胀。对外人来说，受较强重力场影响的钟表会比手腕上的手表滴答得更慢。

同样，在较弱的引力场中，每秒的长度也短于感受较强引力的观察者所计数的秒数。

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举个例子，GPS卫星上的原子钟相比地球表面的时钟，由于中地球轨道中极微小的重力变化，加上它们对时间膨胀的影响，产生了净差每天38微秒.

现在，NIST科学家尼尔·阿什比和比朱纳特·帕特拉设计了一套精确的火星计时系统。

物理学家们此前设计了一个计时标准月亮，类似于协调世界时（UTC）地球上的全球计时标准。UTC被天文学家和深空网络（DSN）利用，其精度为内部每天大约100皮秒，皮秒等于万亿分之一秒。

在月球表面，时间快了56微秒而非地球上的，基于其自身质量以及太阳、地球和月球之间的引力相互作用等主要因素。

但测量火星的时间比月球更复杂，解释帕特拉：“三体问题极其复杂。现在我们面对的是四个：太阳、地球、月亮和火星。”

由于火星的质量约为地球的十分之一，火星的表面引力远弱于地面表面引力。利用火星任务收集的数据，阿什比和帕特拉估计火星表面引力为f比地球还弱几倍.

此外，火星距离太阳约1.5天文单位（AU），而地球与太阳的距离约为1AU。由于引力随距离减小，通过反平方定律火星受到太阳较弱的引力势影响。

火星的轨道比地球更偏心，导致引力势波动更大，这让情况更加复杂。

因此，虽然火星的时钟平均比地球快477微秒，但这一差异在火星年中每天会减少或增加266微秒。

火星年也比地球年长得多，因为火星绕太阳运行需要687天。它的白天也更长，因为这颗红色星球绕轴完成一整颗自转需要额外40分钟，而地球则是如此。

实现这些精确且可扩展的时间框架对于未来火星行动至关重要，包括一次命运攸关且具有历史意义的人类着陆。

“也许要几十年后火星表面才会被漫游者留下的踪迹覆盖，但现在研究在其他行星和卫星上建立导航系统所涉及的问题，是很有意义的。”他说阿什比。

在此期间，离地时间记录将对支持商业机构和国家航天计划的月球任务的通信、定位和导航至关重要。

构建超越地月环境的可扩展计时基础设施，并创建一个框架自治星际时间同步因此，这是一个至关重要的目标，因此本研究实现了太空探索的重要一步。

帕特拉亮点这些发现的重要性：“月球和火星的时机正好。这是我们最接近实现科幻世界中扩展太阳系愿景的一次。”

本研究发表于天文杂志.

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