天文学家们很早就发现,火星与木星之间的距离似乎大了一些。
十七世纪科学革命中的关键人物约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler，1571年12月27日-1630年11月15日)，是德国天文学家、数学家，最为人知的是开普勒行定律。正是开普勒行星运动三定律启发了艾萨克·牛顿，发现了万有引力定律。今天，人们能计算前往其他星球的轨道，成功地发射各种探测器前往探测，都是得益于万有引力定律的帮助。
开普勒在对行星轨道规律进行研究后指出：在火星与木星之间还应当有一个行星存在！因为火星与木星之间的距离有些大。
1766年，德国的一位中学教师戴维.提丢斯（Johann Daniel Titius）更加明确地提出了如下规律：“倘若令土星到太阳的距离为100单位的话，则水星就离太阳4个单位，金星离太阳为4+3=7个单位，地球为4+6=10个单位，火星为4+12=16个单位，但从火星再向前，就出现了例外，偏离了这个数列，因为按理火星以下的位置应为4+24=28单位，但在那个位置上，什么都没有。越过这个空隙后，到木星的距离即为4+48=52个单位，土星为4+96=100个单位，这是多么值得赞美的关系！” 火星与木星之间，一定会有天体，只是没有被发现。
1772年，时任柏林天文台长的约翰.埃立脱.波德（Johann Elert Bode）在看到提丢斯的观点后，将此观点引入了自己的著作中，并使得此观点得以推广。此观点此后被称为提丢斯-波德定则（Titius-Bode law）。
1781年，英国天文学家威廉.赫歇尔发现了天王星，通过计算天王星的位置也符合“提丢斯-波德定则”。这激发了广大天文学家寻找火星合木星之间天体的热情。
1800年欧内斯廷天文台台长冯.赞奇男爵和其他六个天文学家发起组织了“天空巡警队”来寻找“失踪兄弟”。这个组织在后来的小行星发现旅程中起到了重要的推动作用。
1801年1月1日，也就是十九世纪第一个夜晚，在意大利西西里岛巴勒莫（Palermo）天文台里，台长皮亚齐(Giuseppe Piazzi)为编制一本星表而继续观测着星空，突然，在金牛座发现了一个新天体！皮亚齐连续观测了41天，做了22个观测记录，其中写道：“在金牛座的肩膀上，我发现了一颗8等的星。在接下来的几天里，它向白羊座方向运动。”皮亚齐给它起名为谷神星（Ceres）。Ceres是罗马神话故事西西里岛的农业保护神的名字。也许太过劳累，皮亚齐病倒了，等他康复后，再去寻找谷神星，则不见踪迹。因为谷神星太靠近太阳而淹没在日光中。
德国数学家高斯（Carl Friedrich Gauss）根据皮亚齐41天的观测数据，计算出了谷神星的轨道。
一年后，也就是1802 年1 月1 日夜，德国医生兼天文学爱好者奥伯斯（Heinrich Wilhelm Matthias Olbers）终于找到了谷神星，就在高斯所计算出的位置附近。
2006年8月之前，谷神星一直属于小行星。但是，2006年8月，国际天文学联合会大会通过了新的行星定义，还新增加了一类天体：矮行星。行星的新定义是指围绕太阳运行、自身引力使其呈圆球形、能清除其轨道附近其他天体的天体。这样一来，太阳系家族中只有8颗行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 原来的第9大行星冥王星降级成为矮行星。谷神星，也被归类为矮行星。
皮亚齐画像。手指着谷神星。
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