Ceres‘ Occator-Krater in Falschfarben zeigt die Oberflächenzusammensetzung via NASA/ JPL-Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA.
Am 1. Januar 1801 entdeckte der italienische Priester, Mathematiker und Astronom Giuseppe Piazzi den ersten Asteroiden, der heute Ceres heißt. Er umkreist den Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter. Heutzutage wird Ceres jedoch nicht mehr als Asteroid eingestuft. Im Jahr 2006 entschied die Internationale Astronomische Union, dass Ceres groß genug sei, um als Zwergplanet eingestuft zu werden. Ceres war der erste Zwergplanet, der von 2015 bis 2018 von einer Raumsonde umkreist wurde, als die NASA-Mission Dawn einen Blick auf Ceres warf und einige seiner Geheimnisse entschlüsselte.
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Die Geschichte der Entdeckung von Ceres geht zurück auf den deutschen Astronomen Johannes Kepler und Tycho Brahe, einen dänischen Adligen und eingefleischten Beobachter des Nachthimmels, in den 1500er Jahren. Als Kepler Tychos astronomische Daten erhielt, suchte er darin nach einer Erklärung für die Bewegung der Planeten, insbesondere für die rückläufige Bewegung des Mars. Diese Arbeit führte Kepler zu einer seiner meistgepriesenen Entdeckungen, die wir heute als Keplers drei Gesetze der Planetenbewegung kennen.
Aber Keplers Analyse führte ihn noch zu einer weiteren Entdeckung. Ihm fiel ein ungewöhnlich großer leerer Bereich zwischen den Bahnen der Planeten Mars und Jupiter auf. Diese Lücke in Verbindung mit seiner Erkenntnis über die Regelmäßigkeit der Planetenbahnen veranlasste Kepler zu der Annahme, dass sich in der Lücke etwas befinden müsse. Er vermutete, dass es sich um einen unentdeckten Planeten handeln könnte, und schrieb berühmt:
Zwischen Jupiter und Mars platziere ich einen Planeten.
Kepler war nicht der Einzige, der diese seltsame Lücke bemerkte. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts stellte Johann Titius, ein preußischer Astronom, eine Beziehung zwischen den Bahnabständen der Planeten zur Sonne her, die später vom deutschen Astronomen Johann Bode popularisiert wurde und heute als Titius-Bode-Gesetz bezeichnet wird. Kurz gesagt … man beginnt mit einer 0, dann mit einer 3 und verdoppelt dann jede weitere Zahl. Auf diese Weise erhält man eine Reihe: 0, 3, 6, 12, 24, 48, usw. Dann addierst du 4 und teilst durch 10. So erhältst du (mehr oder weniger) die Entfernungen in Astronomischen Einheiten (AE) zu den wichtigsten Planeten unseres Sonnensystems: 0,4, 0,7, 1,0, 1,6, 2,8, 5,2, und so weiter. Aber beachten Sie die 2,8 AE. Das entspricht der Entfernung zwischen Mars und Jupiter.
Allerdings machte sich niemand Gedanken über einen möglichen Planeten zwischen Mars und Jupiter, bis William Herschel 1781 zufällig einen neuen Planeten entdeckte – den ersten, seit die Menschen in den Himmel blicken -, den wir heute Uranus nennen. Seine Entfernung von der Sonne lag nahe an der von Titius-Bode vorhergesagten Entfernung.
Und so ging die Suche weiter! Ende des 18. Jahrhunderts machte sich eine Gruppe von Astronomen, die sich selbst als Himmelspolizei bezeichnete, daran, herauszufinden, was in der Lücke zwischen Mars und Jupiter lag.
Giuseppe Piazzi zeigt auf Ceres. Image via io9.
Giuseppe Piazzi sollte eines der Mitglieder sein, aber bevor er seine Einladung erhielt, hatte er Ceres bereits Anfang 1801 entdeckt. Zunächst hielt er den kleinen Fleck, den er sah, nur für einen schwachen Stern, der nicht in seiner Sternkarte verzeichnet war. Am nächsten Tag sah Piazzi jedoch, dass er sich bewegt hatte und daher kein Stern sein konnte. Krankheit und ungünstiges Wetter hinderten Piazzi einige Nächte lang daran, seinen neuen Fund zu beobachten. Doch am 24. Januar 1801 war er sich sicher, dass es sich bei dem Objekt um ein Mitglied unseres eigenen Sonnensystems handelte, indem er seine Bewegung vor den Sternen verfolgte und so seine Entfernung berechnete.
Natürlich wurde es als der verschwundene Planet gefeiert! Piazzi nannte ihn Ceres, nach der römischen Göttin des Ackerbaus, der Fruchtbarkeit und der Ernte. Bald jedoch begannen andere Astronomen, ähnliche Körper in Ceres‘ ungefährer Entfernung von der Sonne zu finden. Der deutsche Arzt und Astronom Heinrich Olbers entdeckte 1802 den Asteroiden Pallas und 1807 den Asteroiden Vesta.
Das Titius-Bode-Gesetz wurde 1846 mit der Entdeckung des Neptun widerlegt, dessen Abstand viel geringer ist, als dieses Gesetz vorhersagt. Bis heute können die Astronomen nicht erklären, warum das Gesetz anfangs zu funktionieren schien; die meisten halten es für einen Zufall.
Weiter geht es im Jahr 2006. Die IAU bezeichnete Pluto, Ceres und Eris als Zwergplaneten. Ein Jahr später startete die NASA die Raumsonde Dawn, die erste Raumsonde überhaupt, die zwei Ziele erforschen sollte: zuerst Vesta (die sie 2011 und 2012 umkreiste) und dann Ceres (die sie von 2015 bis 2018 umkreiste).
Damit wurde Ceres ein zweites Mal „entdeckt“, denn Dawn lieferte eine Fülle von Daten über den Zwergplaneten. Wir haben gelernt, dass es auf Ceres organische Stoffe gibt, wie sie in der Nähe des Kraters Emutet gefunden wurden. Wir entdeckten helle Stellen mit Salzablagerungen, Wasser in schattigen Kratern und unter der Oberfläche sowie einen Vulkan, der für die jüngsten geologischen Aktivitäten verantwortlich sein könnte. Weitere Informationen zu den Entdeckungen von Dawn finden Sie auf der entsprechenden Missionsseite der NASA.
Die NASA-Raumsonde Dawn nahm dieses Bild des Zwergplaneten Ceres am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von fast 46.000 km auf. Image via NASA/ JPL-Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA.
Ceres‘ helle Flecken von Dawns engster Umlaufbahn im Jahr 2016, nur 240 Meilen (385 km) über seiner Oberfläche (niedriger als die Raumstation über der Erde ist).
Unterm Strich: Ceres, der erste Asteroid, der am 1. Januar 1801 entdeckt wurde, ist heute als Zwergplanet bekannt und hat der NASA-Raumsonde Dawn viele seiner Geheimnisse verraten.
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