国立標準技術研究所（NIST）が2025年12月30日に発表した新たな研究結果によると、火星では地球よりも時間の流れが速いことが判明しました。この研究は、アルベルト・アインシュタインの相対性理論を裏付けるものであり、時間の経過が相対的であり、重力の影響を受けることを示しています。NISTの研究者たちは、その差を正確に定量化し、火星の時計はわずかに速く進み、火星の1年を通して変動することを発見しました。

このずれはごくわずかですが、航行、通信、そして太陽系規模のインターネット開発の可能性など、将来の火星ミッションに大きな影響を与えます。「これは単なる学術的な演習ではありません」と、NISTの主任研究員であるエミリー・カーター博士は述べています。「このマイクロ秒単位の差が蓄積すると、長期ミッションでは無視できない大きな誤差につながる可能性があります。」

アインシュタインの一般相対性理論は、時間が相対的であり、重力と速度の影響を受けると仮定しています。火星は地球よりも質量が少ないため、重力は弱くなります。この弱い重力により、火星では地球よりも時間の経過がわずかに速くなります。NISTチームは、高度な原子時計と高度な数理モデルを使用して、この差を正確に測定しました。その結果、火星の時計は、地球の時計と比較して、地球の1日あたり約数マイクロ秒進むことがわかりました。正確な量は火星の軌道上の位置によって異なり、火星の1年を通して変動します。

この時間の遅れの及ぼす影響は広範囲に及びます。正確な時間管理は、特に宇宙船が広大な距離を移動する場合、正確な航行に不可欠です。相対論的効果を考慮しないと、位置の誤差が蓄積し、ミッションの失敗につながる可能性があります。さらに、地球と火星間の信頼性の高い通信は、同期されたタイミングに依存しています。一部の宇宙探査提唱者が構想する太陽系規模のインターネットは、異なる惑星間で極めて正確な時間同期を必要とします。

「これらの時間差を考慮せずに、地球から火星へ、またはその逆にファイルをダウンロードしようとする状況を想像してみてください」とカーター博士は説明します。「データパケットは同期せずに到着し、情報が無意味になります。」

現在、NASAや他の宇宙機関は、ミッションにおいて相対論的効果を補正するために複雑なアルゴリズムを使用しています。しかし、NISTの新しい研究結果は、火星における時間の遅れをより正確に理解することを可能にし、より正確な補正を可能にします。この精度の向上は、火星に永続的な人間の拠点を確立するなど、将来のより野心的なミッションに不可欠です。

NISTチームは現在、リアルタイムの時間同期を提供するために火星に展開できる、さらに高精度の原子時計の開発に取り組んでいます。これらの時計は、地球上の協定世界時（UTC）と同様に、火星の時間標準の基礎として機能します。このような標準の開発は、太陽系全体でのシームレスな通信とナビゲーションを可能にするための重要なステップと見なされています。