La medición del tiempo en Marte

Aunque no existe un estándar, se han propuesto numerosos calendarios y otros métodos de medición del tiempo para el planeta Marte . El más común en la literatura científica indica la época del año según el número de grados de su órbita desde el equinoccio norte , y cada vez se utiliza más la numeración de los años marcianos a partir del equinoccio del 11 de abril de 1955. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Marte tiene una inclinación axial y un período de rotación similares a los de la Tierra . Por lo tanto, experimenta estaciones de primavera , verano , otoño e invierno muy parecidas a las de la Tierra. ^{[ 3 ]} La excentricidad orbital de Marte es considerablemente mayor, lo que provoca que sus estaciones varíen significativamente en duración. Un sol , o día marciano, no es muy diferente de un día terrestre: dura menos de una hora más. Sin embargo, un año marciano es casi el doble de largo que un año terrestre .

La duración promedio de un día sideral marciano es de 24 h 37 m 22,663 s (88.642,663 segundos según las unidades del SI ), y la duración de su día solar es de 24 h 39 m 35,244 s (88.775,244 segundos). ^{[ 4 ]} Los valores correspondientes para la Tierra son actualmente 23 h 56 m 4,0916 s y 24 h 00 m 00,002 s , respectivamente, lo que produce un factor de conversión de1,027 491 2517 días terrestres por sol: por lo tanto, el día solar de Marte es solo un 2,75 % más largo que el de la Tierra; aproximadamente 73 soles pasan por cada 75 días terrestres.

El término « sol » es utilizado por los científicos planetarios para referirse a la duración de un día solar en Marte. El término fue adoptado durante el proyecto Viking de la NASA (1976) para evitar confusiones con un «día» terrestre. ^{[ 5 ]} Por inferencia, la «hora solar» de Marte es 1/24 de un sol ( 1 h 1 min 39 s ), un «minuto solar» 1/60 de una hora solar ( 61,65 segundos) y un «segundo solar» 1/60 de un minuto solar (1,0275 segundos) ^. [ ^{6 ]}

Una convención utilizada hasta la fecha por los proyectos de aterrizaje de naves espaciales ha sido la de calcular la hora solar local utilizando un "reloj marciano" de 24 horas en el que las horas, los minutos y los segundos son un 2,75 % más largos que sus duraciones estándar (terrestres).

Esto tiene la ventaja de que no es necesario procesar horas posteriores a las 23:59, por lo que se pueden usar herramientas estándar. El mediodía en Marte es a las 12:00, que en la Tierra son 12 horas y 20 minutos después de la medianoche.

Para las misiones Mars Pathfinder , Mars Exploration Rover (MER), Phoenix y Mars Science Laboratory , los equipos de operaciones trabajaron con la "hora marciana", con un horario de trabajo sincronizado con la hora local del lugar de aterrizaje en Marte, en lugar del día terrestre. Esto provoca que el horario de la tripulación se retrase aproximadamente 40 minutos en la hora terrestre cada día. Muchos miembros del equipo MER utilizaron relojes de pulsera calibrados en la hora marciana, en lugar de la hora terrestre. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

La hora solar local tiene un impacto significativo en la planificación de las actividades diarias de los módulos de aterrizaje en Marte. La luz del día es necesaria para los paneles solares de las naves espaciales que aterrizan . Su temperatura sube y baja rápidamente al amanecer y al atardecer porque Marte no tiene la densa atmósfera ni los océanos de la Tierra que amortiguan tales fluctuaciones. Recientemente , la comunidad científica que estudia Marte ha llegado a un consenso para definir las horas locales marcianas como 1/24 de un día marciano. ^{[ 11 ]}

Al igual que en la Tierra, en Marte también existe una ecuación del tiempo que representa la diferencia entre el tiempo solar y el tiempo uniforme (del reloj). La ecuación del tiempo se ilustra mediante un analema . Debido a la excentricidad orbital , la duración del día solar no es del todo constante. Dado que su excentricidad orbital es mayor que la de la Tierra, la duración del día varía con respecto al promedio en mayor medida que en la Tierra, y por lo tanto su ecuación del tiempo muestra una mayor variación que la de la Tierra: en Marte, el Sol puede ir 51 minutos más lento o 40 minutos más rápido que un reloj marciano ^{[ 4 ]} (en la Tierra, las cifras correspondientes son 14 min 22 s más lento y 16 min 23 s más rápido).

Marte posee un meridiano principal , definido como el que pasa por el pequeño cráter Airy-0 . Este meridiano fue propuesto por primera vez en 1830 por los astrónomos alemanes Wilhelm Beer y Johann Heinrich Mädler, quienes lo identificaron como la bifurcación en la estructura de albedo que posteriormente el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli denominó Sinus Meridiani . Esta convención fue rápidamente adoptada por la comunidad astronómica, lo que resultó en que Marte contara con un meridiano principal universalmente aceptado medio siglo antes de que la Conferencia Internacional del Meridiano de 1884 estableciera uno para la Tierra. La definición del meridiano principal marciano se ha perfeccionado posteriormente a partir de imágenes de naves espaciales, identificándolo como el centro del cráter Airy-0 en Terra Meridiani.

Sin embargo, Marte no tiene husos horarios definidos a intervalos regulares desde el meridiano de Greenwich, como en la Tierra. Hasta ahora, cada módulo de aterrizaje ha utilizado una aproximación de la hora solar local como marco de referencia, al igual que las ciudades terrestres antes de la introducción de la hora estándar en el siglo XIX. (Casualmente, los dos rovers de exploración marciana se encuentran con una diferencia de aproximadamente 12 horas y 1 minuto).

Desde finales de la década de 1990 y la llegada de la sonda Mars Global Surveyor a Marte, el sistema más utilizado para especificar ubicaciones en Marte ha sido el de coordenadas planetocéntricas , que miden la longitud de 0° a 360° Este y los ángulos de latitud desde el centro de Marte. ^{[ 12 ]} Un sistema alternativo que se utilizaba antes era el de coordenadas planetográficas, que miden la longitud de 0° a 360° Oeste y determinan las latitudes según su representación en la superficie. ^{[ 13 ]} Sin embargo, las coordenadas planetográficas siguen utilizándose, por ejemplo, en el proyecto del orbitador MAVEN . ^{[ 14 ]}

Cuando un módulo de aterrizaje de la NASA comienza a operar en Marte, los días marcianos (soles) que transcurren se registran mediante un sencillo conteo numérico. Los dos módulos de aterrizaje de la misión Viking , Mars Phoenix , el rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte , InSight y la misión Mars 2020 Perseverance cuentan el sol en el que el módulo de aterrizaje tocó tierra como "Sol 0". Mars Pathfinder y los dos rovers de exploración de Marte, en cambio, definieron el aterrizaje como "Sol 1". ^{[ 18 ]}  

Cada misión de aterrizaje exitosa hasta la fecha ha utilizado su propia "zona horaria", que corresponde a una versión definida de la hora solar local en el lugar de aterrizaje. De los nueve módulos de aterrizaje de la NASA en Marte que han tenido éxito hasta la fecha, ocho emplearon desfases con respecto a la hora solar media local ( LMST ) para el lugar de aterrizaje, mientras que el noveno ( Mars Pathfinder ) utilizó la hora solar verdadera local (LTST). ^{[ 7 ] [ 4 ]}

No se ha difundido información sobre si el proyecto del rover Zhurong de China ha utilizado un sistema de cronometraje similar para registrar el número de sol y el LMST (o desfase).

Mucho antes de que los equipos de control de misiones en la Tierra comenzaran a programar turnos de trabajo según el sol marciano mientras operaban naves espaciales en la superficie de Marte, se reconoció que los humanos probablemente podrían adaptarse a este período diurno ligeramente más largo. Esto sugería que un calendario basado en el sol y el año marciano podría ser un sistema de cronometraje útil para los astrónomos a corto plazo y para los exploradores en el futuro. Para la mayoría de las actividades cotidianas en la Tierra, la gente no usa días julianos , como lo hacen los astrónomos, sino el calendario gregoriano , que a pesar de sus diversas complicaciones es bastante útil. Permite determinar fácilmente si una fecha es aniversario de otra, si una fecha es de invierno o primavera, y cuál es el número de años entre dos fechas. Esto es mucho menos práctico con el conteo de días julianos. Por razones similares, si alguna vez fuera necesario programar y coordinar actividades a gran escala en la superficie de Marte, sería necesario acordar un calendario.

El astrónomo estadounidense Percival Lowell expresó la época del año en Marte mediante fechas marcianas análogas a las fechas gregorianas, con el 20 de marzo, el 21 de junio, el 22 de septiembre y el 21 de diciembre marcando el equinoccio austral, el solsticio austral, el equinoccio septentrional y el solsticio boreal, respectivamente. Lowell se centró en el hemisferio sur de Marte porque es el hemisferio más fácilmente observable desde la Tierra durante las oposiciones favorables. El sistema de Lowell no era un calendario propiamente dicho, ya que una fecha marciana podía abarcar casi dos soles completos; más bien, era un recurso práctico para expresar la época del año en el hemisferio sur en lugar de la longitud heliocéntrica, que habría sido menos comprensible para el público general. ^{[ 25 ]}

El libro de 1939 del astrónomo italiano Mentore Maggini describe un calendario desarrollado años antes por los astrónomos estadounidenses Andrew Ellicott Douglass y William H. Pickering , en el que los primeros nueve meses contienen 56 soles y los últimos tres meses contienen 55 soles. Su año calendario comienza con el equinoccio norte el 1 de marzo, imitando así el calendario romano original . Otras fechas de importancia astronómica son: solsticio norte, 27 de junio; equinoccio sur, 36 de septiembre; solsticio sur, 12 de diciembre; perihelio, 31 de noviembre; y afelio, 31 de mayo. La inclusión de fechas de Marte por parte de Pickering en un informe de sus observaciones de 1916 pudo haber sido el primer uso de un calendario marciano en una publicación astronómica. ^{[ 26 ]} Maggini afirma: "Estas fechas del calendario marciano son utilizadas frecuentemente por los observatorios..." ^{[ 27 ]} A pesar de su afirmación, este sistema finalmente cayó en desuso, y en su lugar se propusieron periódicamente nuevos sistemas que tampoco lograron la aceptación suficiente para establecerse de forma permanente.

En 1936, cuando el movimiento de reforma del calendario estaba en su apogeo, el astrónomo estadounidense Robert G. Aitken publicó un artículo que describía un calendario marciano. Cada trimestre consta de tres meses de 42 soles y un cuarto mes de 41 soles. El patrón de semanas de siete días se repite en un ciclo de dos años; es decir, el año calendario siempre comienza en domingo en los años impares, lo que da como resultado un calendario perpetuo para Marte. ^{[ 28 ]}

Si bien las propuestas anteriores para un calendario marciano no incluían una época, el astrónomo estadounidense I. M. Levitt desarrolló un sistema más completo en 1954. De hecho, Ralph Mentzer, conocido de Levitt y relojero de la Hamilton Watch Company, construyó varios relojes diseñados por Levitt para medir el tiempo tanto en la Tierra como en Marte. Estos relojes también podían configurarse para mostrar la fecha en ambos planetas según el calendario y la época de Levitt (la época del día juliano del 4713  a. C.). ^{[ 29 ] [ 30 ]}

Charles F. Capen incluyó referencias a fechas marcianas en un informe técnico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de 1966 relacionado con el sobrevuelo de Marte de la Mariner 4. Este sistema extiende el calendario gregoriano para ajustarlo al año marciano más largo, de forma similar a como lo había hecho Lowell en 1895, con la diferencia de que el 20 de marzo, el 21 de junio, el 22 de septiembre y el 21 de diciembre marcan el equinoccio norte , el solsticio norte, el equinoccio sur y el solsticio sur, respectivamente. ^{[ 31 ]} De manera similar, Conway B. Leovy et al. también expresaron el tiempo en términos de fechas marcianas en un artículo de 1973 que describía los resultados del orbitador de Marte Mariner 9. ^{[ 32 ]}

El astrónomo británico Sir Patrick Moore describió en 1977 un calendario marciano de su propio diseño. Su idea consistía en dividir un año marciano en 18 meses. Los meses 6, 12 y 18 tienen 38 soles, mientras que el resto de los meses contienen 37 soles. ^{[ 33 ]}

El ingeniero aeroespacial y politólogo estadounidense Thomas Gangale publicó por primera vez sobre el calendario dariano en 1986, con detalles adicionales publicados en 1998 y 2006. Tiene 24 meses para adaptarse al año marciano más largo, manteniendo la noción de un "mes" razonablemente similar a la duración de un mes terrestre. En Marte, un "mes" no tendría relación con el período orbital de ninguna de sus lunas, ya que Fobos y Deimos orbitan en aproximadamente 7 y 30 horas respectivamente. Sin embargo, la Tierra y la Luna generalmente serían visibles a simple vista cuando estuvieran sobre el horizonte por la noche, y el tiempo que tarda la Luna en moverse desde su máxima separación en una dirección a la otra y de regreso, visto desde Marte, es cercano a un mes lunar . ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

El astrónomo checo Josef Šurán propuso en 1997 un diseño de calendario marciano, en el que un año común tiene 672 días marcianos distribuidos en 24 meses de 28 días (o 4 semanas de 7 días cada una); en los años salteados, se omite la semana al final del duodécimo mes. ^{[ 37 ]}

El programador informático neerlandés Gert-Jan "GJ" Schouten propuso el Calendario Lukashiano en la 28.ª convención de la Mars Society en 2025. ^{[ 38 ] [ 39 ]} Proporciona un mecanismo universal, donde las duraciones de los días y los años son variables, para que coincidan con precisión con cada día y año solar individual , y el Sol nunca se adelantará ni se retrasará con respecto al reloj Lukashiano. Esto es especialmente relevante para Marte, donde el Sol puede retrasarse hasta 51 minutos con respecto a un reloj marciano con días de duración fija ^{[ 4 ]} . Se pueden crear diferentes instancias del Calendario Lukashiano para cualquier cuerpo celeste con un asentamiento humano. La instancia de Marte utiliza las duraciones de los soles y años marcianos, mientras que la instancia de la Tierra utiliza las de los días y años terrestres. Esto permite que las misiones análogas en la Tierra utilicen el mismo mecanismo de calendario que un posible asentamiento en Marte. ^{[ 40 ]} El Calendario Lukashiano tiene una implementación técnica bajo una licencia de código abierto . ^{[ 41 ]}

Otra propuesta de calendario marciano, basada en un ciclo de 22 años que intercala años de 668 y 669 soles con un año final de 670 soles de duración y reutiliza nombres terrestres para meses y días de la semana, fue publicada en el Journal of British Interplanetary Society en 2025 por Dennis Silin, ^{[ 42 ]} y se puso a disposición como un paquete de Python bajo licencia de código abierto. ^{[ 43 ]}

La primera referencia conocida al tiempo en Marte aparece en la novela Across the Zodiac del escritor inglés Percy Greg (1880). Las divisiones primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria del sol se basan en el número 12. Los soles se numeran del 0 al final del año, sin ninguna estructura adicional en el calendario. La época es "la unión de todas las razas y naciones en un solo Estado, una unión que se estableció formalmente hace 13 218 años". ^{[ 45 ]}

La fecha solar de Marte (MSD) se puede calcular a partir de la fecha juliana referida al tiempo terrestre (TT), como: ^{[ 55 ]}

${\displaystyle \mathrm {MSD} ={\frac {\mathrm {JD} _{\mathrm {TT} }-2405522.0028779}{1.0274912517}}}$

Sin embargo, la hora terrestre no está tan fácilmente disponible como el Tiempo Universal Coordinado (UTC). La TT se puede calcular a partir de UTC sumando primero la diferencia TAI − UTC, que es un número entero positivo de segundos que se actualiza ocasionalmente con la introducción de segundos intercalares (véase el número actual de segundos intercalares ), y luego sumando la diferencia constante TT − TAI = 32,184 s. Esto da como resultado la siguiente fórmula que proporciona el MSD a partir de la fecha juliana referida a UTC:

${\displaystyle \mathrm {MSD} ={\frac {\mathrm {JD} _{\mathrm {UTC} }+{\frac {\mathrm {TAI} -\mathrm {UTC} }{86400}}-2405522.0025054}{1.0274912517}}}$

donde la diferencia TAI − UTC está en segundos. A su vez, JD _UTC se puede calcular a partir de cualquier marca de tiempo basada en épocas , sumando la fecha juliana de la época a la marca de tiempo en días. Por ejemplo, si t es una marca de tiempo Unix en segundos, entonces:

${\displaystyle \mathrm {JD} _ {\mathrm {UTC} }={\frac {t}{86400}}+2440587.5}$

De ello se deduce, mediante una simple sustitución:

${\displaystyle \mathrm {MSD} ={\frac {t+(\mathrm {TAI} -\mathrm {UTC} )}{88775.244147}}+34127.2954262}$

MTC es la parte fraccionaria de MSD, en horas, minutos y segundos: ^{[ 4 ]}

${\displaystyle \mathrm {MTC} =(\mathrm {MSD} \mod 1)\times 24\,\mathrm {h} }$

Por ejemplo, en el momento en que se generó esta página por última vez ( 13 de julio de 2026, 00:27:24 UTC ):

• JD _TT = 2461234.51983
• MSD = 54221,88934
• MTC = 21:20:39

• Astronomía en Marte
• Tiempo universal
• Tiempo Universal Coordinado

• Tiempo marciano
• Aplicación MARS24
• Convertidor de fechas terrestres a fechas marcianas
• Reloj de Marte de la NASA ( Rover Curiosity )
• mclock - Reloj de Marte por línea de comandos
• Charla TED: ¿Qué hora es en Marte?