¿Cómo medimos qué tan grande es un planeta?

A2A Podemos medir las dimensiones físicas de cualquier objeto que podamos ver claramente. Esto se hace midiendo la distancia angular de un borde al otro y utilizando una función trigonométrica que conoce la distancia al objeto.

Los topógrafos en la Tierra utilizan técnicas similares para medir la altura de las colinas, las montañas (la altura del Monte Everest se midió de esta manera) y la profundidad de los cañones y valles.

Al igual que un automóvil o camión que se aproxima en la autopista se hace más grande a medida que se acerca, medimos las cosas según su tamaño en el visor. También funciona con objetos pequeños en un microscopio.

Puedes medir la altura del árbol por la longitud de su sombra usando la misma técnica.

Si está hablando de “grande” como el peso del planeta, el peso (o la masa) de un planeta está determinado por su efecto gravitacional en otros cuerpos. La Ley de Gravitación de Newton establece que cada pedazo de materia en el universo se atrae entre sí con una fuerza gravitacional que es proporcional a su masa. Para los objetos del tamaño que encontramos en la vida cotidiana, esta fuerza es tan minúscula que no la notamos. Sin embargo, para objetos del tamaño de planetas o estrellas, es de gran importancia. La masa y el radio de la Tierra y la distancia de la Tierra al sol, se pueden usar para calcular la masa del sol, nuevamente utilizando la ley de la gravitación universal. Una vez que tenemos la masa del sol, podemos determinar de manera similar la masa de cualquier planeta determinando astronómicamente el radio y el período orbital del planeta, calculando la fuerza centrípeta requerida y equiparando esta fuerza a la fuerza predicha por la ley de gravitación universal usando la masa del sol.

La forma de Newton de la tercera ley de Kepler puede, por lo tanto, usarse para encontrar la masa combinada del planeta y la luna a partir de las mediciones del período orbital de la luna y su distancia del planeta .

Los planetas son fáciles, hemos estado en todos ellos, podemos medir directamente. Sin embargo, creo que estás hablando de exoplanetas. En cuyo caso, podemos determinar su diámetro por el tiempo que tarda el tránsito a través de su estrella anfitriona y la forma de la curva de luz. Para las masas determinamos qué tan fuerte es la atracción del planeta sobre la estrella y luego simplemente la nueva gravedad newtoniana para calcular la masa.