Pagina's van Harmonices Mundi van Kepler.
Het beroemde Mysterium Cosmographicum beschreven in zijn publicatie Harmonices Mundi was een poging van Kepler om op grond van Platonische lichamen die volmaakte harmonie te verklaren. Eén probleem bleef Kepler echter steken; tussen Mars en Jupiter gaapte een gat in de ruimte terwijl zijn harmonie daar een planeet voorspelde.
Mysterium Cosmographicum in het geboortehuis van Kepler, Weil der Stadt, Duitsland. Bron: M.U.
In 1776 merkte Titius dit ook op en kwam tot een opvallende reeks afstanden. Bode publiceerde de bevindingen van Titius een aantal jaren later, initieel zonder de bron Titius te vermelden. "Wie schrijft die blijft" zullen we maar zeggen, hoewel Bode later wel erkende dat deze reeks van Titius kwam. Zo kwam het tot de Titius-Bode wet. Als de afstand van de Aarde tot de Zon op 10 wordt gesteld, dan zouden er zich volgens deze hypothese planeten moeten bevinden op de afstand van Mercurius + een zich telkens verdubbelende waarde:
Mercurius | 4 | (4 + 0) |
Venus | 7 | (4 + 3) |
Aarde | 10 | (4 + 6) |
Mars | 16 | (4 + 12 |
???? | 28 | (4 + 24) |
Jupiter | 52 | (4 + 48) |
Saturnus | 100 | (4 + 96) |
???? | 196 | (4 + 192) |
Volgens deze hypothese zou er zich tussen Mars en Jupiter dus een planeet moeten bevinden, en buiten de baan van Saturnus ten minste nog een. De hypothese werd beroemd door de ontdekking van Uranus door Herschel in 1781. De afstand van deze planeet tot de Zon kwam goed met de Titius-Bode 'wet' overeen. Begin 1801 ontdekte Piazzi tussen Mars en Jupiter een 'planeetachtig' lichaam, ongeveer op de afstand die door Titus-Bode werd voorspeld, midden in het 'gat van Kepler'. Hij noemde haar Ceres.
Het is een gelukkig toeval dat in Kepler's tijd Uranus nog niet was ontdekt, want een zevende planeet had nooit een plek kunnen krijgen in zijn 'Mysterium Cosmographicum' en eveneens was het een gelukkig toeval dat Uranus en Pluto nog onbekend waren, want die hadden nimmer in de Titius-Bode 'wet' gepast. Soms krijgt het toeval een hoofdrol in de wetenschapsgeschiedenis toegemeten.
Met Ceres was de eerste planetoïde ontdekt, en er zouden er in de gordel tussen Mars en Jupiter nog duizenden volgen. Ceres is veruit de grootste van allemaal, ze is bolvormig, 950 km in diameter en bevat ongeveer 1/3 van de massa van alle planetoïden.
130 jaar later werd door Clyde Tombaugh in de buitengebieden van het zonnestelsel op basis van berekeningen door Percival Lowell, de negende planeet ontdekt. Hij werd Pluto gedoopt, en veel later werd de diameter op ongeveer 2300 km vastgesteld.
Zowel Ceres als Pluto zijn lange tijd eerst planeten genoemd, Ceres degradeerde later eerst tot planetoïde. Pluto bleek volgens een aantal astronomen te klein voor het tafellaken en te groot voor het servet, en inmiddels worden beide hemellichamen officieel geclassificeerd als dwergplaneten. Het is een beetje een rommeltje met die classificatie, zie ook dit bericht.
De god van de onderwereld blijkt een mini-zonnestelsel te vormen met zijn vijf manen, waaronder de naar verhouding enorme maan Charon (1200 km diameter).
De beste afbeeldingen van beide dwergplaneten komen natuurlijk van de Hubble ruimtetelescoop, maar zelfs dat instrument verraadt bijzonder weinig over beide hemellichamen:
Beste opname tot begin 2015 van Ceres. Bron: Nasa, Hubble Space Telescope.
[attachment=18133:Pluto's_surface_(Hubble).jpg] Opnamen van Pluto en een aantal van zijn manen door de HST.
Veel is er van zowel Ceres als Pluto dus niet bekend, maar daar gaat binnenkort verandering in komen. De sonde Dawn komt over enkele weken aan bij Ceres, en New Horizons zal halverwege dit jaar een bezoek brengen aan Pluto.
We mogen een grote sprong voorwaarts in de kennis van deze dwergplaneten verwachten. Dawn bezocht ruim twee jaar geleden al de met 500 km diameter ook forse planetoïde Vesta, en heeft daar ondermeer prachtige beelden van geschoten. Als we de afbeeldingen van Vesta voor en tijdens het bezoek van Dawn vergelijken, kunnen we inschatten wat er later dit jaar te verwachten is van Ceres en Pluto:
De beste opnamen van Vesta door Hubble Space Telescope en door Dawn, klik voor grotere weergave.
Daarover in de komende artikeltjes meer.