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開普勒(le)-22b（Kepler-22b，KOI-087.01）是(shi)一(yi)(yi)顆在(zai)類太陽恒星(xing)(xing)開普勒(le)22宜(yi)居(ju)帶(dai)內運行(xing)(xing)(xing)的太陽系外(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)。它(ta)位于天(tian)鵝(e)座(zuo)中，距地球(qiu)約638光年(nian)（196秒差距），開普勒(le)22比較暗淡(dan)，無法用肉眼看到。美國(guo)國(guo)家航(hang)空航(hang)天(tian)局（NASA）的開普勒(le)太空望遠鏡于2009年(nian)5月(yue)12日第一(yi)(yi)次觀(guan)測到開普勒(le)22b凌星(xing)(xing)現(xian)象，2011年(nian)12月(yue)宣(xuan)布(bu)其(qi)發現(xian)。它(ta)是(shi)已知的第一(yi)(yi)個在(zai)類太陽恒星(xing)(xing)的宜(yi)居(ju)帶(dai)軌道上運行(xing)(xing)(xing)的行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)，該行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)的表面可能(neng)存在(zai)液態水。

開普勒22b的大小約(yue)是地球的2.4倍(bei)，其(qi)質量和(he)表(biao)面組成雖然未(wei)知(zhi)，但排除(chu)了類似地球的組成，并且它可(ke)能(neng)具有(you)(you)富含揮發物質的液(ye)態或氣態外殼。有(you)(you)證據(ju)表(biao)明，假設該表(biao)面不受極端溫(wen)室效應(ying)加熱的影響，那(nei)么行星表(biao)面溫(wen)度(du)適(shi)中。在沒有(you)(you)大氣圈的情況(kuang)下(xia)，且反照率和(he)地球一樣，那(nei)其(qi)熱平衡溫(wen)度(du)約(yue)為262K（?11°C），而地球為255K（?18°C）。

發現行星

2009年5月12日(ri)，開普勒太(tai)空望遠(yuan)鏡(jing)在剛(gang)剛(gang)開始科(ke)學運(yun)作的(de)第三天，就觀察到了(le)Kepler-22b在其(qi)(qi)恒星前(qian)的(de)第一次(ci)凌星。2010年12月15日(ri)發現其(qi)(qi)第三次(ci)凌星。之后，斯皮策(ce)太(tai)空望遠(yuan)鏡(jing)和地面觀測提供了(le)更多的(de)確認數據(ju)。2011年12月5日(ri)，公布該顆行(xing)星的(de)發現。威廉·伯魯奇(William Borucki)是NASA加州(zhou)艾姆斯研究中心的(de)科(ke)學家，也(ye)是開普勒望遠(yuan)鏡(jing)項(xiang)目的(de)首席科(ke)學家，同(tong)時是他領導(dao)了(le)這個發現。

質量和半徑

開(kai)普勒(le)22b的(de)半(ban)徑大(da)約是地(di)球的(de)2.4倍。它的(de)質量(liang)(liang)和(he)表(biao)面(mian)組成(cheng)仍然未(wei)知(zhi)，僅(jin)(jin)建立了(le)一(yi)些非常粗略的(de)估計：在(zai)(zai)3σ置信(xin)極(ji)限下，它質量(liang)(liang)小于地(di)球質量(liang)(liang)的(de)124倍，在(zai)(zai)1σ置信(xin)區間下，它質量(liang)(liang)小于地(di)球質量(liang)(liang)的(de)36倍。Kipping等人采(cai)用(yong)的(de)模型。（2013）無法可靠(kao)地(di)檢測(ce)到(dao)質量(liang)(liang)（最佳擬合值僅(jin)(jin)比1σ置信(xin)區間稍大(da)）。

被科學家稱為“水(shui)(shui)世界”的(de)(de)(de)(de)開普(pu)勒22b可能是(shi)一(yi)顆“海(hai)洋行星(xing)”。盡(jin)管開普(pu)勒22b與(yu)GJ 1214 b不同(tong)，但它也(ye)位(wei)于(yu)(yu)(yu)適居帶，因此它可能也(ye)與(yu)富含水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)GJ 1214 b相(xiang)類(lei)似。通過對恒星(xing)系統的(de)(de)(de)(de)徑(jing)向速度測量，已經(jing)排除(chu)了少于(yu)(yu)(yu)1σ不確(que)定性的(de)(de)(de)(de)類(lei)似地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)組(zu)成。因此，它可能具有(you)更(geng)易揮(hui)發的(de)(de)(de)(de)，具有(you)液(ye)態或氣態外(wai)殼的(de)(de)(de)(de)成分；這將使其類(lei)似于(yu)(yu)(yu)已知的(de)(de)(de)(de)最小氣體行星(xing)開普(pu)勒-11f。

軌道

開普(pu)(pu)勒22b是圍繞開普(pu)(pu)勒22公(gong)轉的太陽(yang)系外行星(xing)。位于(yu)天鵝(e)座，距地球(qiu)約587光(guang)年(nian)（180秒差距）。它是由開普(pu)(pu)勒太空望(wang)遠鏡于(yu)2011年(nian)12月發(fa)現的。

母恒(heng)星(xing)開(kai)普(pu)勒22是一顆G型恒(heng)星(xing)，其質量比(bi)太(tai)陽(yang)小3％，體(ti)積小2％，表面(mian)溫度為5,518K（5,245°C），而太(tai)陽(yang)的表面(mian)溫度為5,778K（5,505°C）。這(zhe)顆恒(heng)星(xing)大約有40億年的歷史。相比(bi)之(zhi)下(xia)，太(tai)陽(yang)已有46億年的歷史。開(kai)普(pu)勒22的視星(xing)等為11.5，這(zhe)意味著它太(tai)暗(an)，以致不能用肉眼看到。

當前可獲(huo)得的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)軌(gui)道參數(shu)僅有(you)軌(gui)道周期（大約290天）和傾角（大約90°）。從地(di)球上(shang)看(kan)，開普勒(le)(le)22b可以在其(qi)母(mu)恒星(xing)的(de)(de)圓面上(shang)定期通過發生凌星(xing)現象(xiang)。為了獲(huo)得有(you)關行(xing)(xing)星(xing)軌(gui)道細節的(de)(de)更(geng)多(duo)信息(xi)，需(xu)要使(shi)用其(qi)他的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)探測(ce)方(fang)法(fa)，如徑向速度法(fa)。開普勒(le)(le)-22b自從發現以來就已(yi)在它本身上(shang)執行(xing)(xing)過此類方(fang)法(fa)，但(dan)這(zhe)些方(fang)法(fa)尚未檢測(ce)到行(xing)(xing)星(xing)偏心(xin)率(lv)的(de)(de)準(zhun)確值，因(yin)此（截至2012年(nian)3月）天文學家(jia)僅表態了該(gai)行(xing)(xing)星(xing)質量的(de)(de)上(shang)限。

開(kai)普勒(le)系外衛星(xing)(xing)(xing)搜索項目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了(le)開(kai)普勒(le)太空望遠(yuan)鏡對該行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)光度測(ce)定，為(wei)了(le)找到任(ren)何可能由軌道衛星(xing)(xing)(xing)引起的(de)(de)凌星(xing)(xing)(xing)時間和持續(xu)時間變(bian)(bian)化的(de)(de)證據(ju)。不過結果是沒有發(fa)現(xian)這種變(bian)(bian)化，因此(ci)排除(chu)了(le)質(zhi)量(liang)大于0.54地球質(zhi)量(liang)的(de)(de)開(kai)普勒(le)22b衛星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)存在(zai)。

適居性

開(kai)(kai)普勒(le)22b距(ju)(ju)離其母(mu)恒(heng)星開(kai)(kai)普勒(le)22的(de)(de)(de)距(ju)(ju)離要比地(di)球(qiu)距(ju)(ju)離太陽少(shao)15%。但從開(kai)(kai)普勒(le)22b的(de)(de)(de)母(mu)星所(suo)發射出的(de)(de)(de)光(guang)輻射比太陽少(shao)25%。綜合(he)(he)考慮(lv)較(jiao)遠的(de)(de)(de)平均距(ju)(ju)離和較(jiao)低的(de)(de)(de)光(guang)輻射，行(xing)星表(biao)面(mian)(mian)存在(zai)適合(he)(he)生命生存的(de)(de)(de)溫度，但前(qian)提是假定(ding)該行(xing)星表(biao)面(mian)(mian)沒有極端的(de)(de)(de)溫室效應加熱。

科學家預測(ce)如果該行(xing)(xing)星(xing)無大氣(qi)層(ceng)，其表(biao)面(mian)熱平衡溫度(du)大約(yue)是(shi)-11°C。如果有類似地(di)球因為大氣(qi)層(ceng)造成(cheng)的(de)(de)溫室效(xiao)應，該行(xing)(xing)星(xing)表(biao)面(mian)的(de)(de)溫度(du)大約(yue)是(shi)22°C。但如果開普勒22b在高度(du)橢圓的(de)(de)軌(gui)道上運(yun)行(xing)(xing)，其表(biao)面(mian)溫度(du)變化將非常大。最近(jin)的(de)(de)估(gu)計表(biao)明(ming)，開普勒22b處于(yu)以(yi)當代金(jin)星(xing)和早期火星(xing)限定的(de)(de)經驗宜居(ju)帶中的(de)(de)可能性超過95％（基于(yu)這些行(xing)(xing)星(xing)何時可能支持宜居(ju)條(tiao)件(jian)的(de)(de)估(gu)計），但位于(yu)環繞恒星(xing)的(de)(de)傳統適居(ju)帶的(de)(de)概率少(shao)于(yu)5％（根據一維無云輻射對流模(mo)型估(gu)算）。

要(yao)注意的(de)(de)是(shi)，開(kai)普勒22b可(ke)能(neng)因為其(qi)(qi)體積過大而難以存(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)。其(qi)(qi)狀態(tai)可(ke)能(neng)比較不(bu)像地球，反而較接近海(hai)(hai)王星，擁有一(yi)個巖石核心和液體與氣體混合的(de)(de)表面(mian)，或者完全是(shi)液態(tai)海(hai)(hai)洋的(de)(de)表面(mian)。無論如何，開(kai)普勒項目的(de)(de)一(yi)位(wei)科學(xue)家娜塔(ta)莉(li)·巴塔(ta)爾哈（Natalie Batalha）推測“如果行星主要(yao)是(shi)海(hai)(hai)洋，巖石核心很(hen)小，那么在(zai)這樣的(de)(de)海(hai)(hai)洋中(zhong)生(sheng)(sheng)存(cun)生(sheng)(sheng)命(ming)就不(bu)會(hui)沒(mei)有可(ke)能(neng)。”。該行星存(cun)在(zai)生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)可(ke)能(neng)性促使SETI在(zai)將要(yao)執行的(de)(de)研究中(zhong)把開(kai)普勒22b列為優先選項。

這(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)并不像國(guo)內一些媒(mei)體所(suo)傳的(de)那樣，是(shi)“首(shou)(shou)(shou)顆(ke)適合居住(zhu)的(de)類(lei)地(di)行(xing)(xing)星(xing)”。NASA的(de)官方網站在發布這(zhe)一消息(xi)時，使用的(de)標題是(shi)“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正確地(di)翻譯(yi)成中文應該是(shi)“NASA開普勒(le)計劃證(zheng)實(shi)它的(de)首(shou)(shou)(shou)顆(ke)位于類(lei)太陽恒(heng)星(xing)宜居帶中的(de)行(xing)(xing)星(xing)”這(zhe)里的(de)“首(shou)(shou)(shou)顆(ke)”，指的(de)只是(shi)開普勒(le)計劃證(zheng)實(shi)的(de)首(shou)(shou)(shou)顆(ke)，而并非(fei)天(tian)文學家(jia)發現的(de)首(shou)(shou)(shou)顆(ke)宜居行(xing)(xing)星(xing)。

開普(pu)(pu)勒(le)探測器必須觀測到(dao)4次星(xing)光變暗，才(cai)能確定這(zhe)一現象確實(shi)(shi)是由行星(xing)遮擋星(xing)光所致——這(zhe)一步(bu)驟就叫做“證實(shi)(shi)”。在2011年2月開普(pu)(pu)勒(le)公布(bu)的(de)(de)(de)行星(xing)候(hou)選者中，可能位于(yu)“宜(yi)居帶”中的(de)(de)(de)共有54顆，而此次宣布(bu)的(de)(de)(de)“開普(pu)(pu)勒(le)-22b”就是其中第一顆得(de)到(dao)證實(shi)(shi)的(de)(de)(de)行星(xing)。在最新公布(bu)的(de)(de)(de)行星(xing)候(hou)選者中，可能位于(yu)“宜(yi)居帶”中的(de)(de)(de)仍(reng)有48顆。因此，這(zhe)也是最適于(yu)人類宜(yi)居的(de)(de)(de)星(xing)球。