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發現行星

2009年5月(yue)12日，開普勒太空(kong)望(wang)遠鏡在(zai)剛剛開始科學運作的(de)第(di)三天(tian)，就(jiu)觀察到了Kepler-22b在(zai)其(qi)恒(heng)星(xing)前的(de)第(di)一(yi)次(ci)凌星(xing)。2010年12月(yue)15日發現(xian)(xian)其(qi)第(di)三次(ci)凌星(xing)。之后，斯皮策太空(kong)望(wang)遠鏡和地面觀測提供了更(geng)多的(de)確認數(shu)據。2011年12月(yue)5日，公布該顆行星(xing)的(de)發現(xian)(xian)。威廉·伯魯奇(William Borucki)是(shi)NASA加州艾姆斯研究中心(xin)的(de)科學家，也是(shi)開普勒望(wang)遠鏡項目的(de)首席(xi)科學家，正是(shi)他領導了這個(ge)發現(xian)(xian)。

質量和半徑

開普勒(le)22b的半(ban)徑大(da)約是(shi)地(di)(di)球的2.4倍(bei)(bei)。它(ta)的質(zhi)量(liang)(liang)和表(biao)面組成仍然(ran)未知(zhi)，僅建立了一(yi)些非常粗略的估(gu)計：在(zai)3σ置(zhi)信極限下，它(ta)質(zhi)量(liang)(liang)小(xiao)于地(di)(di)球質(zhi)量(liang)(liang)的124倍(bei)(bei)，在(zai)1σ置(zhi)信區間下，它(ta)質(zhi)量(liang)(liang)小(xiao)于地(di)(di)球質(zhi)量(liang)(liang)的36倍(bei)(bei)。Kipping等人采(cai)用的模型。（2013）無(wu)法可靠地(di)(di)檢測到質(zhi)量(liang)(liang)（最(zui)佳擬(ni)合值僅比1σ置(zhi)信區間稍大(da)）。

被科學家稱為(wei)“水(shui)世界(jie)”的(de)開(kai)普勒22b可能(neng)是一顆“海洋行(xing)星”。盡管開(kai)普勒22b與GJ 1214 b不同，但(dan)它也位(wei)于適(shi)居帶，因此(ci)它可能(neng)也與富含水(shui)的(de)行(xing)星GJ 1214 b相類(lei)(lei)似。通過對恒星系(xi)統的(de)徑(jing)向速度(du)測量，已經(jing)排除(chu)了少于1σ不確定性的(de)類(lei)(lei)似地球的(de)組(zu)成(cheng)。因此(ci)，它可能(neng)具有(you)更易(yi)揮發的(de)，具有(you)液態(tai)或氣態(tai)外(wai)殼的(de)成(cheng)分(fen)；這(zhe)將使其類(lei)(lei)似于已知的(de)最小氣體行(xing)星開(kai)普勒-11f。

軌道

開普(pu)勒(le)22b是(shi)(shi)圍(wei)繞開普(pu)勒(le)22公(gong)轉的(de)(de)太(tai)陽系外行星(xing)。位于天鵝座，距地球約587光年（180秒差距）。它是(shi)(shi)由開普(pu)勒(le)太(tai)空望遠(yuan)鏡于2011年12月發現的(de)(de)。 

母恒(heng)星(xing)開普勒22是一顆G型恒(heng)星(xing)，其(qi)質量比太(tai)陽(yang)(yang)小(xiao)(xiao)3％，體積小(xiao)(xiao)2％，表面溫(wen)度為(wei)5,518K（5,245°C），而太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)表面溫(wen)度為(wei)5,778 K（5,505°C）。這顆恒(heng)星(xing)大約有(you)40億(yi)(yi)年的(de)(de)歷史(shi)。相比之下，太(tai)陽(yang)(yang)已有(you)46億(yi)(yi)年的(de)(de)歷史(shi)。開普勒22的(de)(de)視(shi)星(xing)等為(wei)11.5，這意(yi)味著(zhu)它太(tai)暗而無法用肉眼看到。

當前可(ke)(ke)獲得的(de)行(xing)(xing)星軌(gui)道參數僅有軌(gui)道周(zhou)期（大(da)約(yue)290天）和(he)傾角(jiao)（大(da)約(yue)90°）。從(cong)地球上看，開(kai)普(pu)勒22b可(ke)(ke)以在(zai)(zai)其母(mu)恒(heng)星的(de)圓面上定(ding)期通過發生凌星現象。為了獲得有關行(xing)(xing)星軌(gui)道細節的(de)更多信息，需要使(shi)用其他行(xing)(xing)星探(tan)測方(fang)法(fa)，例如(ru)徑向速度法(fa)。自(zi)從(cong)發現以來已在(zai)(zai)行(xing)(xing)星上執(zhi)行(xing)(xing)過此類方(fang)法(fa)，但這些方(fang)法(fa)尚未(wei)檢(jian)測到(dao)行(xing)(xing)星偏心(xin)率的(de)準確值，因此（截至(zhi)2012年3月）天文(wen)學(xue)家僅設置了該(gai)行(xing)(xing)星質量的(de)上限。

開(kai)普勒系外(wai)衛(wei)星搜索項目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了(le)(le)開(kai)普勒太空(kong)望遠鏡(jing)對該行星的(de)(de)光度測定，為了(le)(le)找到(dao)任何可能由軌道衛(wei)星引起的(de)(de)凌星時間和持續時間變(bian)化的(de)(de)證據。不(bu)過結果是沒有發現這(zhe)種變(bian)化，因(yin)此排(pai)除(chu)了(le)(le)質(zhi)量大于(yu)0.54地球質(zhi)量的(de)(de)開(kai)普勒22b衛(wei)星的(de)(de)存在。

適居性

開普勒22b距離其(qi)母恒(heng)星(xing)(xing)開普勒22的(de)距離要比地球距離太(tai)陽少15%。但從開普勒22b的(de)母星(xing)(xing)所發射(she)出的(de)光輻射(she)比太(tai)陽少25%。綜(zong)合考慮較遠(yuan)的(de)平(ping)均距離和較低的(de)光輻射(she)，行星(xing)(xing)表面存在適(shi)合生命生存的(de)溫度(du)，假定該(gai)行星(xing)(xing)表面沒有極端的(de)溫室效應加熱。

科學家預測如(ru)果(guo)該行(xing)(xing)(xing)星無(wu)大(da)氣(qi)層，其表面(mian)熱平衡溫(wen)度(du)(du)大(da)約是(shi)-11°C。如(ru)果(guo)有類似地球因為大(da)氣(qi)層造成(cheng)的(de)溫(wen)室效應(ying)，該行(xing)(xing)(xing)星表面(mian)的(de)溫(wen)度(du)(du)大(da)約是(shi)22°C。但如(ru)果(guo)開(kai)普(pu)勒22b在高度(du)(du)橢圓的(de)軌道上運行(xing)(xing)(xing)，其表面(mian)溫(wen)度(du)(du)變化將(jiang)非常(chang)大(da)。最近的(de)估計表明(ming)，開(kai)普(pu)勒22b處于(yu)(yu)(yu)以當代金星和早期火星限定的(de)經驗宜居帶中的(de)可能性超過95％（基于(yu)(yu)(yu)這(zhe)些行(xing)(xing)(xing)星何時可能支持宜居條件(jian)的(de)估計），但位于(yu)(yu)(yu)環繞恒星的(de)傳統適居帶的(de)概率少于(yu)(yu)(yu)5％（根(gen)據一維(wei)無(wu)云輻射對流模型估算）。。

要(yao)注意(yi)的(de)(de)是，開普(pu)勒22b可(ke)能(neng)因為其(qi)體(ti)積過(guo)大(da)而難以(yi)存(cun)在(zai)生命。其(qi)狀態可(ke)能(neng)比較(jiao)不像地球，反而較(jiao)接近(jin)海王星(xing)，擁(yong)有一個巖(yan)石(shi)核(he)心和液體(ti)與氣(qi)體(ti)混合的(de)(de)表(biao)面，或(huo)者(zhe)完全是液態海洋(yang)的(de)(de)表(biao)面。無論如何，開普(pu)勒項目(mu)的(de)(de)一位(wei)科(ke)學家(jia)娜塔莉(li)·巴塔爾哈(ha)（Natalie Batalha）推測(ce)“如果行星(xing)主(zhu)要(yao)是海洋(yang)，巖(yan)石(shi)核(he)心很小，那么在(zai)這樣的(de)(de)海洋(yang)中生存(cun)生命就(jiu)不會沒有可(ke)能(neng)。”。該(gai)行星(xing)存(cun)在(zai)生命的(de)(de)可(ke)能(neng)性促使SETI在(zai)將要(yao)執行的(de)(de)研究中把(ba)開普(pu)勒22b列為優先選項。

這(zhe)顆(ke)行(xing)星(xing)并(bing)不像國內一(yi)些(xie)媒(mei)體所傳的(de)(de)(de)(de)那樣，是(shi)“首顆(ke)適合居住的(de)(de)(de)(de)類地行(xing)星(xing)”。NASA的(de)(de)(de)(de)官方網站(zhan)在發布這(zhe)一(yi)消息時，使用的(de)(de)(de)(de)標題是(shi)“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正確地翻(fan)譯成中(zhong)文(wen)應該是(shi)“NASA開普勒(le)(le)計劃證實(shi)它的(de)(de)(de)(de)首顆(ke)位于類太陽恒星(xing)宜居帶中(zhong)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)”這(zhe)里的(de)(de)(de)(de)“首顆(ke)”，指的(de)(de)(de)(de)只是(shi)開普勒(le)(le)計劃證實(shi)的(de)(de)(de)(de)首顆(ke)，而并(bing)非天文(wen)學(xue)家發現的(de)(de)(de)(de)首顆(ke)宜居行(xing)星(xing)。

開普(pu)勒(le)探測器必須觀測到(dao)4次(ci)星(xing)(xing)光變暗，才能(neng)確定這(zhe)(zhe)一(yi)現象確實是由(you)行(xing)(xing)星(xing)(xing)遮擋星(xing)(xing)光所致(zhi)——這(zhe)(zhe)一(yi)步驟就叫做“證實”。在2011年2月開普(pu)勒(le)公(gong)布的(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)候選者中(zhong)，可(ke)能(neng)位于“宜居(ju)帶(dai)”中(zhong)的(de)共有54顆(ke)，而此次(ci)宣布的(de)“開普(pu)勒(le)-22b”就是其(qi)中(zhong)第一(yi)顆(ke)得到(dao)證實的(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)。在最新公(gong)布的(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)候選者中(zhong)，可(ke)能(neng)位于“宜居(ju)帶(dai)”中(zhong)的(de)仍有48顆(ke)。因(yin)此，這(zhe)(zhe)也是最適于人類宜居(ju)的(de)星(xing)(xing)球。