Nel campo dell’astronomia, l’uso di modelli matematici è cruciale per approfondire la nostra comprensione dei pianeti. Dato che i pianeti si trovano a notevoli distanze dalla Terra, la determinazione di parametri come massa, dimensioni, velocità, volume e densità consente agli astronomi di ottenere informazioni significative sulla loro grandezza e composizione. Il primo passo in questo processo conoscitivo consiste nel calcolare la distanza del pianeta dalla Terra. Una volta stabilito questo riferimento, è possibile procedere con i calcoli relativi alla massa, alle dimensioni e al volume.

La densità di un pianeta è espressa come il rapporto tra la sua massa e il suo volume. Questo indicatore fornisce agli astronomi informazioni sull’occupazione spaziale del pianeta. Pianeti composti dallo stesso materiale presenteranno sempre una densità simile, indipendentemente dalle loro dimensioni o massa. I quattro pianeti terrestri, cioè quelli più vicini al Sole, sono considerati i pianeti più densi dell’Universo, con la Terra che occupa il primo posto. Questi pianeti – Mercurio, Venere, Terra e Marte – sono costituiti da rocce silicate che circondano un nucleo di ferro e nichel.

D’altro canto, i pianeti gioviani, così chiamati per la loro somiglianza con Giove, sono giganteschi e presentano una densità relativamente bassa. Ciò è dovuto al fatto che sono principalmente composti da gas e idrogeno liquido che avvolgono un piccolo nucleo roccioso.