Scoperta NASA: la Luna guadagna tempo rispetto alla Terra, implicazioni per le future missioni spaziali.
Da quando i cosmonauti hanno abbandonato la superficie lunare per l’ultima volta 52 anni fa, il tempo è passato e rispetto a noi terrestri, la Luna ha aspettato il nostro ritorno solo un po’ più a lungo rispetto a noi, di circa 1,1 secondi. Può sembrare irrilevante, e non sembrano significativi nemmeno i 57 milionesimi (0,0000575) di secondo che ogni giorno allungano il tempo della Luna rispetto a quello del nostro pianeta. Tuttavia, questo risultato cruciale di una nuova ricerca condotta dagli scienziati della NASA potrebbe fare la differenza nella sincronizzazione dei sistemi di navigazione mentre l’agenzia spaziale statunitense lancia le tanto attese missioni con equipaggio sulla Luna e oltre. Sappiamo della capacità della gravità di rallentare il tempo da quando Albert Einstein postulò la sua teoria della relatività generale. Ma gli aspetti pratici della misurazione di qualsiasi distorsione temporale che deriva dalle differenze di gravità, come il contrasto tra l’attrazione della Terra e quella della Luna, sono rimasti indietro.
Solo nell’ultimo decennio abbiamo avuto gli orologi atomici sufficientemente sensibili da rilevare piccole differenze di tempo tra due oggetti in movimento l’uno rispetto all’altro o sottoposti a diverse forze gravitazionali. E con la lunga pausa di mezzo secolo tra gli sbarchi sulla Luna con equipaggio, gli scienziati non avevano un motivo impellente per capire come funzionassero quelle minuscole differenze di tempo tra la Terra e la nostra compagna lunare. La Luna ha un sesto della gravità terrestre, ma i cosmonauti si sono fermati solo brevemente, quindi per loro non è stato un grosso problema. Ora gli scienziati hanno una scadenza: la NASA intende riportare i cosmonauti sulla Luna entro il 2026, come parte delle sue missioni Artemis, dove inizieranno a esplorare possibili siti per basi lunari che un giorno potrebbero fungere da trampolino di lancio per Marte. “Stiamo assistendo a una presenza prolungata sulla Luna”, ha detto a Jonathan O’Callaghan del New Scientist Cheryl Gramling della NASA, ingegnere dei sistemi di navigazione presso il Goddard Space Flight Center nel Maryland. “Le infrastrutture sulla Terra come il GPS forniscono il tempo fino al livello del nanosecondo“, ha continuato Gramling. “Se stai cercando di navigare o atterrare sulla Luna, ed evitare aree pericolose, allora quella precisione è importante“. All’inizio di quest’anno, ad aprile, la NASA e altre agenzie statunitensi sono state incaricate di elaborare un sistema di riferimento temporale unificato per la Luna, sul quale le altre agenzie spaziali potessero concordare. Questa nuova scoperta aiuta in tal senso, ed è in lavorazione da un po’ di tempo. Slava Turyshev, un fisico del Jet Propulsion Laboratory della NASA che ha guidato lo studio, ha detto a O’Callaghan: “Qualcuno doveva sedersi e fare i calcoli“. Dalla Terra, sembra che la Luna abbia guadagnato 57 milionesimi di secondo per giorno terrestre. Turyshev e colleghi sono arrivati a questo numero calcolando la scala mobile del tempo per la Terra e la Luna rispetto al baricentro del Sistema Solare. Questo è il centro di massa comune del Sistema Solare, attorno al quale il Sole, i pianeti e i satelliti orbitano in un delicato equilibrio. I calcoli di Turyshev e colleghi si avvicinano ai 56,02 microsecondi su cui un altro team di ricercatori del National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti è arrivato a febbraio. Ma piccole frazioni di secondo sono importanti su distanze così grandi, quindi c’è ancora del lavoro da fare. Nessuno dei due risultati è stato sottoposto a revisione paritaria e la definizione finale del tempo lunare dovrà essere corroborata da una serie di agenzie e organismi internazionali, come l’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure e l’Unione astronomica internazionale, che prevedono di riunirsi ad agosto. Dovremo anche tenere d’occhio il modo in cui la rotazione del nostro pianeta Terra sta stranamente rallentando, rendendo le nostre giornate leggermente più lunghe, e il modo in cui le attività estrattive umane ne hanno alterato la rotazione. La ricerca è stata pubblicata sul server di preprint arXiv in vista della revisione paritaria.
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