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This blog collects supplemental data on lesser worlds of the solar system (like Pluto and Titan) that have not (yet) been included in our books. You may contribute to our blog with brief articles that we will on your request also translate for our monolingual audience. The only precondition: Your content must in some way relate to dwarf planets or large moons of the solar system.

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Mittwoch, 19. April 2017

New release: "Ceres: Pluto's little sister"

When at New Year’s eve of 1801 - the first night of the new century - Guiseppe Piazzi watched through his telescope and saw a tiny point of light that no star map had registered, he could hardly gave anticipated how, by this discovery, he revolutionised our understanding of the structure of our solar system.
Up to then, only the sun, seven planets (the planet Uranus had been discovered by F. W. Herschel as late as 1781), their moons and a few comets had been known. When Ceres was discovered, it was first considered a comet, then it was classified as a planet. It was supposed that Ceres was that very world that had been predicted by astronomers for long to fill the gap between Mars and Jupiter. Within a short time, Pallas, Juno and Vesta were also discovered, that orbit in the same gap between Mars and Jupiter. Thus our planetary system grew to 11 planets. 38 years went by, however, until Astraea was found in 1845 (also between Mars and Jupiter), followed by Neptune in the year after. Now we reckoned even 13 planets.
When in 1847, the first detection of Hebe initiated a deluge of new discoveries, the true nature of these objects between Mars and Jupiter was finally acknowledged, and scientists coined the terms asteroids, planetoids or minor planets for them, took them out of the list of planets and numbered them by order of discovery, beginning with (1) Ceres. Now there were only eight major planets left, including Uranus and Neptune, while the number of minor planets steadily grew. When Clyde Tombaugh discovered Pluto in the vastness beyond Neptune in 1930, it was listed as a ninth planet.
Only sixty years after, in the nineties of the last century, evidence was found that the asteroid belt between Mars and Jupiter was paired with another belt of minor solar system bodies beyond Neptune, now called the Kuiper Belt. The objects there consist mainly of ice, mixed with silicates and organic compounds. Some of them are wider than 1000 km, meaning they are larger than Ceres. And only then it became obvious that Pluto is nothing else than another of these bodies, now called TNOs (Trans-Neptunian Objects) or KBOs (Kuiper Belt Objects).
In summer 2006, the International Astronomical Union, or IAU, during its general assembly in Prague decided for a new definition of the term planet. Since then, a planet of the sun has to meet two criteria: 1.) It must be in hydrostatic equilibrium on account of its gravity, i. e. be spherical. 2.) It must be the dominating object in its sphere of influence and have its orbit cleared of other objects.
Though Pluto is perfectly spherical, as the images of the New Horizons space probe have impressively shown us, it fails on the other criterion, because it shares its orbit, intersecting that of Neptune, with about a third of the newly discovered TNOs. Therefore Pluto was no more a planet. Not to degrade it too lowly, however, a new category was designed for it: the dwarf planets. Though they must fulfil the first criterion, to be spherical, they may share similar orbits with a variety of objects. Within the scope of this new definition, spherical Ceres, reckoned as a minor planet for 150 years, has suddenly become a dwarf planet.
Ceres is the largest body is in the asteroid belt between Mars and Jupiter. With a diameter of 1000 km, it is about twice as wide as the next largest asteroids, Pallas and Vesta. About one third of the total mass of the asteroid belt is included in the mass of Ceres.
Once it had been believed that the asteroids were fragments of a larger planet that had orbited between Mars and Jupiter and burst in a cosmic disaster. This hypothetical planet, however, could not have been very big: If you could assemble all the minor bodies of the asteroid belt on Ceres, its diameter would grow only by about half its current size. The asteroid belt simply does not contain enough material to provide for a larger planet. Its total mass amounts only to about half a thousandth that of Earth or about 4 % of the mass of our Moon. In the early stage of the solar system, the gravity of the rapidly growing proto-Jupiter had sucked too much material away from this area so that no proper planet could have developed there. Ceres is only a protoplanet that had not been given a chance to accrete into a true planet.
To understand these processes better, that is why the Dawn mission had been launched. (The name was chosen as a reference to the dawn of the solar system because the mission was intended to provide us insight into the origin of planets.) The camera on board of Dawn has been built in Germany, by the same team that had been in charge of the camera on the comet probe Rosetta. It is a masterpiece of German engineering that should make us proud and the product of long-standing experience with cameras on probes like Giotto or Mars Express. This should be underlined in an era of receding space budgets and fading interest in natural sciences. The camera has not only produced marvellous images of Ceres but, in the end, even saved the continuation of the Dawn mission because, when the US administration had stopped the Dawn project because it was surpassing the budgetary limit, it was just this international cooperation that yet kept the project alive.
Join a fascinating trip to Ceres in this book by Andreas Möhn and Metka Klemenčič with its impressive images: to a body that has not fully managed to become a true planet and has been caught in the protoplanetary stage yet given us thereby important knowledge about the dawn of our solar system and the origin of our own planet.
Dr Rainer Riemann
Heidelberg, in March 2017

The English translation is online and available for a sample read:
https://www.academia.edu/32503897/Leseprobe_Ceres_GB.pdf
The complete printed book is available here: https://www.amazon.com/dp/1545462933/ref=sr_1_1…

Donnerstag, 6. April 2017

Ceres' Temporary Atmosphere Linked to Solar Activity

Diese Publikation hat es nicht mehr in unser Buch geschafft. Wir merken es an dieser Stelle für die zweite Auflage vor:
This publication did not make it into the book any more. We record it here for inclusion in a future second edition.

Ceres' Temporary Atmosphere Linked to Solar Activity


Montag, 27. März 2017

Neuerscheinung im März 2017: Ceres: Plutos kleine Schwester

So! Den dritten Band unserer Reihe über Zwergplaneten und Nebenplaneten des Sonnensystems habe ich gerade als Druckausgabe hochgeladen, er sollte ab morgen über Amazon bestellbar sein! [Nachtrag: Hier geht es zur Druckausgabe, das eBuch wird im April freigegeben.]

Die NASA hatte 2015 inoffiziell zum Jahr der Zwergplaneten ausgerufen. Innerhalb nur weniger Monate kam die Raumsonde Dawn beim erdnächsten Zwergplaneten Ceres an und die Sonde New Horizons flog am Pluto vorbei. Damit sind nun alle Himmelskörper zwischen der Sonne und dem Innenrand des Kuiper-Gürtels von mehr als knapp 1000 km Durchmesser optisch erfasst worden.
Die Dawn hatte zu diesem Zeitpunkt schon eine lange Reise hinter sich. Eine Weile hatte sie den Protoplaneten Vesta umkreist, der wie die Ceres auf einer exzentrischen, stark geneigten Bahn zwischen Mars und Jupiter umläuft. Dieser Abschnitt ihrer Mission kann im vorliegenden Buch aus Platzgründen leider nicht behandelt werden, wir werden ihm einen späteren eigenen Band widmen. Die Beobachtung der Ceres läuft indes weiter und wird noch fortgesetzt werden, bis sich spätestens 2019 der Hydrazintank der Dawn geleert hat und sie als manövrierunfähiger Satellit den Zwergplaneten weiter begleiten wird.
Dawn und New Horizons waren nur zwei der unbekannten Raumfahrtmissionen, mit denen im 21. Jahrhundert das Sonnensystem erforscht wird. Neben verschiedenen Sonden und Landegeräten auf dem Mond und dem Mars sahen wir auch Messenger den Merkur umkreisen, Venus Express die Venus, Juno ist derzeit am Jupiter aktiv, Cassini wird im September 2017 in den Saturn stürzen. Keine neuen Anflüge sind derzeit leider für die äußeren Planeten Uranus und Neptun und deren Satellitensysteme vorgesehen, von denen wir bis heute nur die kurzen Blicke kennen, die Voyager 2 im Vorbeirasen auf sie geworfen hat.
Und dann war da auch noch die Rosetta mit dem unglücklichen Lander Philae, der sich auf dem Kometen Tschurjumov-Gerassimenko geradezu zu Tode hopste. Aber neue Raumflugunternehmen insbesondere zu den Kleinplaneten des Sonnensystems sind bereits unterwegs: Der inzwischen beendeten Hayabusa zum Planetoiden (25143) Itokawa folgt Hayabusa 2  zum erdnahen (162173) Ryugu, OSIRIS-REx hat sich auf den Weg zu dem weitgehend aus Eisen bestehenden (101955) Bennu gemacht, und am Neujahrstag 2019 wird die bestens funktionsfähige New Horizons sehr dicht an dem noch immer namenlosen Kuiper-Gürtelobjekt 2014 MU69 vorbeiziehen.
Bei all diesen Ereignissen stand die kleine Ceres ein wenig im Schatten vor allem ihres spektakulären großen Bruders Pluto. Das Unternehmen Dawn war jedoch höchst erfolgreich. Fachartikel der beteiligten Forschergruppen erscheinen weiterhin in schneller Folge: Der neueste, der in dieses Buch einging, erschien am 22. März 2017, gerade eine Woche vor der Drucklegung, und er behandelte die Frage, an welchen Stellen auf der Oberfläche sich Wassereis langfristig halten kann.
An einigen Beobachtungen der Dawn  entzündet sich die Fantasie: Die Ceres ist ein grandioses Rohstofflager für den Bergbau, aus ihren Mineralien ließen sich ganze Raumschiffsflotten bauen. Und noch schöner: Es sind alle Zutaten vorhanden, um irgendwo in der Tiefe eine präbiotische Chemie anzustoßen, also Vorstufen zum Leben, wenn nicht gar mikrobielle Lebensformen selbst. Die Ceres, eine bewohnte Welt?
Damit reiht sich der erdnächste Zwergplanet in die einst für erstarrte Eisklumpen gehaltenen, aktiven Welten wie Europa, Enceladus, Dione, Titan und Pluto ein; auch, wenn die Ceres offenbar keinen weltweiten Ozean unter ihrer Kruste birgt, wie man ursprünglich angenommen hatte, so gibt es doch stellenweise eine brackige Sole, die zu manchen Gelegenheiten an die Oberfläche spritzt. Es verführt zu Träumen zu einer Nachfolgemission zu der kleinen Dawn, die mit nur drei Instrumenten an Bord eine ganze Welt zu erkunden hat. Ein Ceres Polar Lander ist angeregt worden, der mit einer Sojus-Rakete zu starten wäre und nach vier Jahren Flugzeit zuerst in den Orbit gehen und danach auf die Oberfläche absteigen sollte - um nach primitivem Leben auf der Ceres zu suchen (so verkauft man seine Projekte an den amerikanischen Congress).
Sogar eine bemannte Mission zur Ceres wird in Betracht gezogen. Angeblich sei sie nicht aufwändiger als ein Flug zum Mars, mit 270 Tagen in eine Richtung sei auch die Flugzeit ungefähr dieselbe, wenn man ein atomgetriebenes Raumfahrzeug verwende. Das aber erfordert noch ein paar technische Innovationen. Ein unbemanntes Landegerät ist indessen heute schon machbar - sofern sich die Verantwortlichen überzeugen lassen, dass er sein Geld wert ist.
Mit diesem Buch möchten wir unseren kleinen Beitrag  zu dieser Diskussion leisten.

A. Möhn, M. Klemenčič
im März 2017

Nachtrag: Eine kostenlose Leseprobe gibt es wie üblich auf Academia.edu.