Objev trpasličí planety Ceres

/ 08.07.2026 /

V letošním roce jsme si touto přednáškou připomněli hned několik kulatých výročí – 280 let od narození a současně 200 let od úmrtí slavného italského astronoma Gieseppe Piazziho a také půlkulaté 225 výročí od jeho nejslavnějšího objevu, tehdy planety, později planetky a dnes trpasličí planety Ceres.

Pomocí třetího Keplerova zákona lze určit poměry vzdáleností jednotlivých planet od Slunce. A této skutečnosti si všimli také dva němečtí vědci – fyzik Johann Daniel Titius a astronom Johann Elert Bode, kteří formulovali tzv. Titiusovo – Bodeovo pravidlo. Když do této empirické rovnice a_n = 0,4+0,3.2ⁿ budeme dosazovat za n postupně hodnoty 0, 1, 2…, získáme velmi věrohodně vzdálenosti planet od Slunce v astronomických jednotkách (AU). A když byl v roce 1781 objeven Uran a toto pravidlo sedělo, zdálo se to jako jeho jednoznačné potvrzení. Ovšem ve vzdálenosti odpovídající n=3 (2,8 AU) od Slunce však jedno těleso chybělo. A tak se začalo s jeho hledáním. Iniciátorem byl německý astronom Franz Xaver von Zach, který roku 1787 začal se systematickým hledáním „chybějící“ planety mezi Marsem a Jupiterem. Spolu s dalšími astronomy J. Schöterem, H. Olbersem, W. Herschelem, N. Maskelynem a dalšími, vznikla celá skupina označovaná jako „nebeská policie“. Giuseppe Piazzi členem této skupiny původně nebyl, dopis s pozvánkou k němu totiž nestačil dorazit.

Giuseppe Piazzi byl římskokatolický kněz, který vystudoval matematiku v Římě, působil na Maltě a v Raveně, vyučoval matematiku v Palermu. Byl profesorem astronomie a díky sponzorskému daru neapolského krále Ferdinanda I. vybudoval observatoř v Palermu, kde sestavoval přesný katalog hvězd čítající 7 646 objektů. Později se stal ředitelem observatoře v Neapoli. Na observatoři v Palermu používal k přesnému měření poloh hvězd Ramsdenův čočkový dalekohled o průměru objektivu 7,5 cm. Deklinace hvězd byla odečítána na přesné stupnici a rektascenzi určoval podle času průchodu hvězdy místním poledníkem. I přes jinde probíhající kampaň byl tedy Piazziho objev planety Ceres nakonec náhodný. Samotné pozorování probíhalo následovně: 1. ledna 1801 bylo učiněno pozorování a zápis, 2. ledna se objekt pohyboval a Piazzi se domníval, že jde o chybu zapisovatele, 3. ledna - stejný problém, tentokrát vysvětlen jako chyba v pozorování a konečně 4. ledna Piazzi správně usoudil, že se nejedná o hvězdu. Těleso bylo pojmenováno Ceres Ferdinandea. Giuseppe Piazzi svůj objev popsal takto: ,,Pozoroval jsem 1. ledna poblíž ramena Býka objekt s hvězdnou velikostí osmé magnitudy, který se dalšího večera 2. ledna posunul o 3´30“ přibližně k severu o 4´ ke znamení Berana“… Sledování prováděl do 11. února 1801, kdy se objekt přiblížil ke Slunci (ve skutečnosti vrcholil již na soumračné obloze) a přestal být pozorovatelný. Celkově Piazzi sledoval objekt 41 nocí, získal údaje o 21 úplných pozorováních, v nichž zachytil zhruba 9^o jeho dráhy kolem Slunce. Předpokládal, že jde o kometu… ,,já bych tu hvězdu označil jako kometu, avšak nevykazuje žádnou mlhovinu…“ Johann Bode napsal: Dne 20. března (1801) jsem obdržel dopis od pana Piazziho, královského astronoma obou Sicílií v Palermu, datovaný 24. ledna, v němž mi sdělil následující: „Dne 1. ledna tohoto roku jsem objevil kometu (tak nazval tu novou hvězdu) o 51° 47′ rektascenze a 16° 8′ severní deklinace (tedy v souhvězdí Býka). 11. ledna změnila svůj retrográdní pohyb na přímý; 23. (ledna) se nacházela na 51° 46′ rektascenze a 17° 8′ severní deklinace. Budu ji i nadále pozorovat a doufám, že ji budu moci sledovat po celý únor. Je velmi malá a připomíná hvězdu 8. magnitudy bez jakékoli znatelné mlhoviny.“ Od února 1801 veřejná média oznamovala objev pana Piazziho, aniž by uváděla vzhled tohoto tělesa. Obdobné dopisy rozeslal Piazzi též Orianu, Lalandovi a von Zachovi a v červnu 1801 vychází obsáhlá zpráva o objevu v prestižním časopise  Monatliche Correspondenz. Začala náročná práce s výpočtem dráhy tohoto nového tělesa kolem Slunce a v tomto časopise vychází v této souvislosti další práce od Burckhardta, Olberse… V září 1801 provádí své výpočty také geniální německý matematik Carl Friedrich Gauss, který sdělil, že vytvořil novou, maximálně jednoduchou a efektivní metodu pro nalezení dráhových elementů, v říjnu ohlásil objev velkého počtu vzorců vhodných pro teoretickou astronomii a v listopadu vyřešil i obtíže s rotací Země, oběhem kolem Slunce, pozorovací chyby a další… Gauss stanovil předpokládané souřadnice nového tělesa pro období od 25. listopadu do 31.prosince 1801 v intervalu po šesti dnech a na základě jeho předpovědi, vycházející ze tří Piazziho pozorování, vymezil v noci ze 7. na 8. prosince von Zach čtyři podezřelé objekty v souhvězdí Panny. 1. ledna 1802 pak znovuidentifikoval Ceres Heinrich Wilhelm Olbers. Byl to obrovský triumf nebeské mechaniky a Sluneční soustava obsahovala tedy tehdy následující planety – Merkur, Venuše, Země, Mars, Ceres, Jupiter, Saturn a Uran. Vše krásně odpovídalo Titiusově – Bodeově řadě a vše se zdálo krásně úhledné a harmonické. Situace se však brzy začala komplikovat, když bylo objeveno další veliké množství menších těles mezi Marsem a Jupiterem a zejména pak po objevu planety Neptun ve vzdálenosti 30 AU, která již Titiusovo – Bodeovo pravidlo nesplňovala. Ale to už je zase úplně jiný příběh…

Přednáška doc. Štefla byla velice zajímavá a ukázala, jak neuvěřitelně důvtipní byli naši předkové. Jak malý dalekohled nakonec stačil na tak velký objev. Ovšem byla za tím také šikovnost a fantastická chytrost všech lidí okolo. Přednáška nás rovněž lákala k návštěvě Sicílie a prohlídce observatoře v Palermu. Historický dalekohled Giuseppe Piazziho zde stále stojí a určitě by bylo krásné zažít zdejší "genius loci". 

Titiusovo - Bodeovo pravidlo. Všimněte si, jak neuděřitelně dobře souhlasí s tímto empirickým pravidlem skutečné vzdálenosti těles Sluneční soustavy v astronomických jednotkách. A prakticky přesně tam, kde je vyznačen pás planetek, objevil Giuseppe Piazzi svůj Ceres.

Giuseppe Piazzi ukazující ke své "hvězdičce".

Takovéto zprávy o objevu se v 19. století objevily například v našich zemích.

Protože se přednáška konala v planetáriu, mohli jsme si rovněž názorně ukázat pohyb Cerery mezi hvězdami v lednu a v únoru roku 1801.

Na závěr přednášky se naše planetárium proměnilo ve velikou kosmickou loď a návštěvníci se proletěli k této nejbližší trpasličí planetě. Z oběžné dráhy byl mimo jiné například krásně vidět 92 km široký a 4 km hluboký kráter Occator, na jehož dně jsou patrné světlé skvrny tvořené pravděpodobně chloristany. Jedná se zřejmě o projev kryovulkanismu a sáňkovat by se na nich asi moc nedalo :-).

Bylo nám ctí připomenout si s doc. RNDr. Vladimírem Šteflem, CSc. na naší hvězdárně výročí znamenitého astronoma Giuseppe Piazziho.