As massas dos planetas são mais fáceis de determinar se conhecemos o período orbital e o raio orbital de uma lua ou satélite orbitando o planeta .

Aqui está o porquê:

* Lei de Gravitação Universal de Newton: Esta lei afirma que a força da gravidade entre dois objetos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros.
* mecânica orbital: Quando uma lua orbita um planeta, a força centrípeta que a mantém em órbita é fornecida pela força gravitacional entre o planeta e a lua.

Sabendo o seguinte:

* Período orbital (t): O tempo que leva para a lua completar uma órbita.
* raio orbital (r): A distância entre a lua e o centro do planeta.
* constante gravitacional (g): Uma constante fundamental da natureza.

Podemos usar a terceira lei do movimento planetário de Kepler e a Lei de Gravitação Universal de Newton para derivar a seguinte equação:

m =(4π²r³)/(gt²)

onde:

* m é a massa do planeta.

Vantagens de usar luas:

* luas fornecem uma massa de teste natural e orbitadora. Isso nos permite aplicar a lei de gravitação de Newton mais diretamente.
* As luas geralmente são mais fáceis de observar e rastrear do que outros objetos. Seus períodos e distâncias orbitais são mais facilmente determinados.

Nota: Este método nem sempre é possível. Alguns planetas não têm luas e, em alguns casos, os parâmetros orbitais das luas existentes podem ser difíceis de determinar com precisão. Outros métodos, como observar a influência gravitacional de um planeta nas estrelas próximas ou analisar a oscilação no movimento de uma estrela devido à atração de um planeta, também podem ser usadas para estimar a massa de um planeta.