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發現行星

2009年(nian)5月(yue)12日，開(kai)普勒(le)太空(kong)望遠(yuan)鏡在剛(gang)剛(gang)開(kai)始(shi)科(ke)學運作的(de)第三天，就觀察到(dao)了Kepler-22b在其恒星(xing)(xing)前的(de)第一次(ci)凌星(xing)(xing)。2010年(nian)12月(yue)15日發現其第三次(ci)凌星(xing)(xing)。之(zhi)后，斯皮策太空(kong)望遠(yuan)鏡和(he)地(di)面觀測(ce)提供(gong)了更多的(de)確認數據。2011年(nian)12月(yue)5日，公布該(gai)顆行星(xing)(xing)的(de)發現。威廉·伯魯奇(William Borucki)是(shi)NASA加州艾姆斯研(yan)究中心的(de)科(ke)學家(jia)，也是(shi)開(kai)普勒(le)望遠(yuan)鏡項(xiang)目的(de)首席(xi)科(ke)學家(jia)，正(zheng)是(shi)他(ta)領(ling)導了這個發現。

質量和半徑

開(kai)普勒22b的(de)半徑(jing)大約是地球(qiu)的(de)2.4倍(bei)。它的(de)質量(liang)和(he)表(biao)面組成仍然未知，僅(jin)建立了一些非常粗略(lve)的(de)估計：在(zai)3σ置信極(ji)限下，它質量(liang)小(xiao)于地球(qiu)質量(liang)的(de)124倍(bei)，在(zai)1σ置信區(qu)間(jian)下，它質量(liang)小(xiao)于地球(qiu)質量(liang)的(de)36倍(bei)。Kipping等人采用的(de)模型。（2013）無法可(ke)靠地檢測到質量(liang)（最(zui)佳擬合值僅(jin)比1σ置信區(qu)間(jian)稍大）。

被(bei)科學家稱為(wei)“水世界”的(de)開普(pu)勒22b可(ke)能是一顆(ke)“海洋行星(xing)”。盡管開普(pu)勒22b與GJ 1214 b不(bu)同(tong)，但它也位于(yu)適(shi)居帶，因(yin)此它可(ke)能也與富含(han)水的(de)行星(xing)GJ 1214 b相類(lei)似。通過對恒(heng)星(xing)系(xi)統的(de)徑向速度測量(liang)，已(yi)經排除了少于(yu)1σ不(bu)確定性的(de)類(lei)似地球的(de)組(zu)成。因(yin)此，它可(ke)能具有更易揮發的(de)，具有液態或(huo)氣態外殼的(de)成分；這將使其類(lei)似于(yu)已(yi)知(zhi)的(de)最小氣體行星(xing)開普(pu)勒-11f。

軌道

開普勒(le)22b是圍(wei)繞(rao)開普勒(le)22公轉的太陽系(xi)外行星。位于(yu)天鵝(e)座，距地球約587光年（180秒差距）。它是由(you)開普勒(le)太空望(wang)遠鏡于(yu)2011年12月(yue)發現的。 

母恒(heng)星開(kai)普勒22是一顆G型(xing)恒(heng)星，其質量比(bi)太(tai)陽小3％，體積(ji)小2％，表面(mian)溫度(du)為(wei)(wei)5,518K（5,245°C），而(er)太(tai)陽的(de)表面(mian)溫度(du)為(wei)(wei)5,778 K（5,505°C）。這(zhe)顆恒(heng)星大約有(you)40億(yi)年的(de)歷(li)史。相比(bi)之下，太(tai)陽已有(you)46億(yi)年的(de)歷(li)史。開(kai)普勒22的(de)視(shi)星等為(wei)(wei)11.5，這(zhe)意味著它太(tai)暗而(er)無法(fa)用肉眼看到。

當前可獲得(de)的行(xing)星(xing)(xing)軌道參數(shu)僅有軌道周期（大約(yue)290天）和傾角（大約(yue)90°）。從(cong)地球上(shang)看，開普勒(le)22b可以在其(qi)母(mu)恒星(xing)(xing)的圓面上(shang)定(ding)期通過(guo)發生凌(ling)星(xing)(xing)現象。為了獲得(de)有關行(xing)星(xing)(xing)軌道細(xi)節的更多信息，需要使(shi)用其(qi)他行(xing)星(xing)(xing)探測方法(fa)(fa)，例如徑(jing)向速(su)度法(fa)(fa)。自從(cong)發現以來(lai)已在行(xing)星(xing)(xing)上(shang)執行(xing)過(guo)此類方法(fa)(fa)，但這(zhe)些方法(fa)(fa)尚未(wei)檢測到(dao)行(xing)星(xing)(xing)偏心率的準(zhun)確值，因此（截(jie)至2012年3月）天文(wen)學(xue)家(jia)僅設(she)置(zhi)了該(gai)行(xing)星(xing)(xing)質(zhi)量的上(shang)限。

開普勒(le)系外衛星(xing)(xing)搜索(suo)項目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了開普勒(le)太(tai)空望遠(yuan)鏡對該(gai)行星(xing)(xing)的(de)(de)光度(du)測(ce)定，為了找(zhao)到任何可(ke)能由軌道衛星(xing)(xing)引起的(de)(de)凌星(xing)(xing)時間(jian)和持(chi)續時間(jian)變(bian)化的(de)(de)證據。不過結(jie)果是沒有發現這(zhe)種變(bian)化，因此排除(chu)了質量大于(yu)0.54地球質量的(de)(de)開普勒(le)22b衛星(xing)(xing)的(de)(de)存在(zai)。

適居性

開普(pu)勒(le)22b距離其母(mu)恒星(xing)(xing)開普(pu)勒(le)22的(de)距離要比地球(qiu)距離太陽(yang)少15%。但從開普(pu)勒(le)22b的(de)母(mu)星(xing)(xing)所發射(she)出的(de)光(guang)輻(fu)射(she)比太陽(yang)少25%。綜合考慮較遠的(de)平(ping)均(jun)距離和較低的(de)光(guang)輻(fu)射(she)，行星(xing)(xing)表(biao)(biao)面存在適合生命生存的(de)溫度，假定該行星(xing)(xing)表(biao)(biao)面沒有極端的(de)溫室效應加熱。

科學家預測如果該行(xing)(xing)(xing)星無大(da)氣層，其表(biao)面熱平衡溫(wen)度(du)(du)大(da)約(yue)是(shi)-11°C。如果有類似地(di)球(qiu)因為大(da)氣層造成的(de)(de)(de)溫(wen)室效(xiao)應，該行(xing)(xing)(xing)星表(biao)面的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)大(da)約(yue)是(shi)22°C。但如果開普勒22b在高度(du)(du)橢圓的(de)(de)(de)軌道上運行(xing)(xing)(xing)，其表(biao)面溫(wen)度(du)(du)變化將(jiang)非常大(da)。最近的(de)(de)(de)估計(ji)(ji)表(biao)明，開普勒22b處于以當(dang)代金星和早期火(huo)星限定的(de)(de)(de)經驗宜(yi)居帶中的(de)(de)(de)可能性超過95％（基于這些(xie)行(xing)(xing)(xing)星何時可能支持宜(yi)居條件(jian)的(de)(de)(de)估計(ji)(ji)），但位于環繞恒星的(de)(de)(de)傳(chuan)統適居帶的(de)(de)(de)概(gai)率少于5％（根據(ju)一維無云輻射對流模型估算(suan)）。。

要注意的(de)(de)是(shi)，開(kai)普(pu)勒22b可能(neng)(neng)(neng)因為(wei)其體積(ji)過大而(er)難(nan)以存(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命。其狀態(tai)可能(neng)(neng)(neng)比較不(bu)像地球，反而(er)較接(jie)近海(hai)(hai)王星(xing)，擁有一個巖(yan)石(shi)核(he)心和液體與氣體混合(he)的(de)(de)表面，或者完全(quan)是(shi)液態(tai)海(hai)(hai)洋的(de)(de)表面。無論如何，開(kai)普(pu)勒項目的(de)(de)一位科學(xue)家娜塔莉(li)·巴塔爾哈（Natalie Batalha）推測“如果行星(xing)主(zhu)要是(shi)海(hai)(hai)洋，巖(yan)石(shi)核(he)心很小，那么在(zai)這樣的(de)(de)海(hai)(hai)洋中生(sheng)(sheng)存(cun)生(sheng)(sheng)命就不(bu)會沒(mei)有可能(neng)(neng)(neng)。”。該行星(xing)存(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命的(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性促(cu)使SETI在(zai)將(jiang)要執(zhi)行的(de)(de)研(yan)究中把(ba)開(kai)普(pu)勒22b列為(wei)優先選項。

這(zhe)顆(ke)(ke)行星(xing)并不像國內一(yi)些媒體所傳的(de)那樣，是“首顆(ke)(ke)適合居(ju)(ju)住的(de)類地行星(xing)”。NASA的(de)官方(fang)網站在發布這(zhe)一(yi)消息時(shi)，使用的(de)標題(ti)是“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正確地翻譯成(cheng)中文應該(gai)是“NASA開普勒計劃(hua)證實(shi)它(ta)的(de)首顆(ke)(ke)位于類太(tai)陽恒(heng)星(xing)宜居(ju)(ju)帶中的(de)行星(xing)”這(zhe)里的(de)“首顆(ke)(ke)”，指的(de)只是開普勒計劃(hua)證實(shi)的(de)首顆(ke)(ke)，而并非(fei)天文學家發現的(de)首顆(ke)(ke)宜居(ju)(ju)行星(xing)。

開普勒(le)探(tan)測(ce)器必須觀(guan)測(ce)到4次星光變暗，才能(neng)確(que)定這一現象確(que)實(shi)是(shi)由(you)行(xing)星遮擋星光所致——這一步驟就叫做“證(zheng)實(shi)”。在(zai)2011年2月開普勒(le)公(gong)布的(de)行(xing)星候選(xuan)(xuan)者中(zhong)(zhong)(zhong)，可(ke)能(neng)位于“宜居(ju)帶”中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)共有(you)54顆，而此(ci)(ci)次宣(xuan)布的(de)“開普勒(le)-22b”就是(shi)其中(zhong)(zhong)(zhong)第一顆得(de)到證(zheng)實(shi)的(de)行(xing)星。在(zai)最新公(gong)布的(de)行(xing)星候選(xuan)(xuan)者中(zhong)(zhong)(zhong)，可(ke)能(neng)位于“宜居(ju)帶”中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)仍有(you)48顆。因此(ci)(ci)，這也(ye)是(shi)最適于人(ren)類宜居(ju)的(de)星球。