Nato nella regione danese dello Schleswig, si formò a Berlino sotto la guida di
Johann Franz Encke. Dopo una breve esperienza a Copenaghen, si trasferì a Gottinga, dove collaborò con
Carl Friedrich Gauss e con il geologo
Wolfgang Sartorius, barone di Waltershausen. Proprio al seguito del barone, nel 1838, giunse in Sicilia per uno studio sull'Etna, distinguendosi per un'intensa campagna di rilievi topografici. In questo periodo siciliano realizzò importanti opere gnomoniche: la meridiana della cattedrale di Acireale (1843), un orologio solare nei giardini di Catania e la meridiana nella chiesa catanese di San Nicolò l'Arena (1841).
Dal 1840 al 1848 fu ospite di Ernesto Capocci presso l'Osservatorio di Capodimonte. In questo periodo napoletano, condusse un'accurata serie di osservazioni delle macchie solari e studiò diverse comete con l'equatoriale di Reichenbach, tra cui la grande cometa del 1843. Il 26 giugno 1846 scoprì la cometa 80P/1846 M1: l'astro, individuato nella costellazione dello Scorpione, era talmente debole che fu riscoperto solo nel 1982 da
Malcolm Hartley.
Di dichiarate idee liberali, partecipò attivamente ai moti del 1848 insieme a Capocci. Con la repressione della rivolta, fuggì in Sicilia dove il parlamento, il 1 luglio, lo dichiarò
dispensato dalla inabilità legale ad occupare qualunque cattedra o ad avere commessioni scientifiche. PCostretto all'esilio, riparò prima in Francia e poi a Costantinopoli, dove fu consulente del Gran Visir
Reshid Pasha, Gran Visir del Sultano
Abdülmecid I.
NNel 1854 si trasferì negli Stati Uniti, dove i suoi studi solari compiuti a Napoli ricevettero grande apprezzamento dalla comunità scientifica. Nominato direttore dell'osservatorio dell'Hamilton College di Clinton nel 1859, proseguì una carriera eccezionale scoprendo 48 asteroidi e numerose galassie e nebulose. Nel 1887 il governo francese lo insignì della croce della Legion d'Onore per i suoi alti meriti scientifici.