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開(kai)(kai)普勒(le)(le)-22b（Kepler-22b，KOI-087.01）是一(yi)(yi)顆在類(lei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)恒(heng)星(xing)開(kai)(kai)普勒(le)(le)22宜居帶(dai)內運行(xing)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系外(wai)行(xing)星(xing)。它(ta)位(wei)于天鵝座中，距地球約638光(guang)年(nian)（196秒差距），開(kai)(kai)普勒(le)(le)22比(bi)較暗淡，無法用肉眼看到(dao)。美國國家航(hang)空(kong)航(hang)天局（NASA）的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)普勒(le)(le)太(tai)(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡于2009年(nian)5月12日第(di)一(yi)(yi)次觀測到(dao)開(kai)(kai)普勒(le)(le)22b凌星(xing)現象，2011年(nian)12月宣布其發現。它(ta)是已知的(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)個在類(lei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)恒(heng)星(xing)的(de)(de)(de)(de)宜居帶(dai)軌道上運行(xing)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)，該(gai)行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)(de)表面可能存在液態(tai)水。

開普勒(le)22b的大小約(yue)是地(di)球的2.4倍，其質量和表(biao)面(mian)組成雖然未知(zhi)，但(dan)排(pai)除了類(lei)似地(di)球的組成，并且它(ta)可(ke)能具有富(fu)含揮發(fa)物(wu)質的液(ye)態或氣態外殼。有證據表(biao)明(ming)，假設該表(biao)面(mian)不受極端(duan)溫室(shi)效應加熱(re)的影(ying)響，那(nei)么(me)行星表(biao)面(mian)溫度適中。在沒有大氣圈的情況下，且反照率和地(di)球一樣(yang)，那(nei)其熱(re)平(ping)衡(heng)溫度約(yue)為262K（?11°C），而地(di)球為255K（?18°C）。

發現行星

2009年(nian)5月12日(ri)，開普(pu)勒太(tai)空望(wang)遠鏡(jing)在剛剛開始(shi)科(ke)(ke)學(xue)運作的(de)第三(san)天(tian)，就觀察到了Kepler-22b在其(qi)恒星(xing)前的(de)第一(yi)次(ci)凌(ling)(ling)星(xing)。2010年(nian)12月15日(ri)發現(xian)其(qi)第三(san)次(ci)凌(ling)(ling)星(xing)。之后，斯皮(pi)策太(tai)空望(wang)遠鏡(jing)和地面觀測提供了更多的(de)確認數據(ju)。2011年(nian)12月5日(ri)，公布(bu)該(gai)顆行星(xing)的(de)發現(xian)。威廉(lian)·伯魯奇(William Borucki)是NASA加(jia)州艾姆斯研究(jiu)中心的(de)科(ke)(ke)學(xue)家，也(ye)是開普(pu)勒望(wang)遠鏡(jing)項目的(de)首(shou)席科(ke)(ke)學(xue)家，同時(shi)是他領(ling)導了這(zhe)個(ge)發現(xian)。

質量和半徑

開普勒22b的半徑大(da)約是地(di)球的2.4倍(bei)。它(ta)的質(zhi)量(liang)和表面組(zu)成仍然(ran)未(wei)知，僅建立了一些非常粗(cu)略的估計(ji)：在3σ置(zhi)信(xin)極限下，它(ta)質(zhi)量(liang)小于地(di)球質(zhi)量(liang)的124倍(bei)，在1σ置(zhi)信(xin)區(qu)間下，它(ta)質(zhi)量(liang)小于地(di)球質(zhi)量(liang)的36倍(bei)。Kipping等(deng)人采用的模型。（2013）無法可靠地(di)檢(jian)測到質(zhi)量(liang)（最佳擬合值僅比1σ置(zhi)信(xin)區(qu)間稍大(da)）。

被科學(xue)家稱(cheng)為“水世界(jie)”的開普(pu)(pu)勒22b可(ke)能是一顆“海洋行(xing)星(xing)”。盡管(guan)開普(pu)(pu)勒22b與GJ 1214 b不同(tong)，但它也(ye)位于(yu)適居帶，因此它可(ke)能也(ye)與富含水的行(xing)星(xing)GJ 1214 b相類似。通過(guo)對恒(heng)星(xing)系統(tong)的徑向(xiang)速度測量(liang)，已(yi)經排除了少于(yu)1σ不確定(ding)性的類似地球的組(zu)成(cheng)(cheng)。因此，它可(ke)能具(ju)有更(geng)易揮(hui)發的，具(ju)有液態或氣(qi)態外殼(ke)的成(cheng)(cheng)分；這(zhe)將使(shi)其類似于(yu)已(yi)知的最小氣(qi)體行(xing)星(xing)開普(pu)(pu)勒-11f。

軌道

開普勒(le)22b是(shi)圍繞開普勒(le)22公轉的(de)太陽系外行(xing)星(xing)。位于天鵝座，距地(di)球約587光年（180秒差距）。它是(shi)由開普勒(le)太空望遠鏡于2011年12月發現的(de)。

母(mu)恒星(xing)開普(pu)勒22是一顆(ke)G型恒星(xing)，其質量(liang)比太陽(yang)小3％，體積小2％，表(biao)面(mian)溫度(du)為5,518K（5,245°C），而(er)太陽(yang)的表(biao)面(mian)溫度(du)為5,778K（5,505°C）。這顆(ke)恒星(xing)大約(yue)有40億年的歷史。相比之下，太陽(yang)已有46億年的歷史。開普(pu)勒22的視星(xing)等為11.5，這意味著(zhu)它太暗，以致不能用肉眼看到。

當前可(ke)獲(huo)(huo)得(de)的(de)行(xing)星(xing)軌(gui)道參數(shu)僅有軌(gui)道周(zhou)期（大(da)約290天）和(he)傾角(jiao)（大(da)約90°）。從地球上看(kan)，開普勒(le)22b可(ke)以在(zai)(zai)其母恒星(xing)的(de)圓面上定期通(tong)過發(fa)生(sheng)凌星(xing)現(xian)象。為了(le)獲(huo)(huo)得(de)有關(guan)行(xing)星(xing)軌(gui)道細節的(de)更(geng)多(duo)信息，需要使(shi)用其他(ta)的(de)行(xing)星(xing)探(tan)測方法(fa)，如(ru)徑(jing)向速度(du)法(fa)。開普勒(le)-22b自(zi)從發(fa)現(xian)以來(lai)就已(yi)在(zai)(zai)它(ta)本(ben)身上執行(xing)過此(ci)類方法(fa)，但這(zhe)些方法(fa)尚未檢測到行(xing)星(xing)偏心(xin)率的(de)準確值，因(yin)此(ci)（截至2012年(nian)3月）天文學家僅表(biao)態(tai)了(le)該(gai)行(xing)星(xing)質(zhi)量的(de)上限。

開(kai)普(pu)(pu)勒系外衛星(xing)搜索項(xiang)目(mu)（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了開(kai)普(pu)(pu)勒太空望遠(yuan)鏡(jing)對該行(xing)星(xing)的(de)光度測定，為了找到任何可能由軌道(dao)衛星(xing)引(yin)起的(de)凌星(xing)時間和(he)持(chi)續(xu)時間變化的(de)證(zheng)據。不過(guo)結(jie)果是沒有發現(xian)這種(zhong)變化，因此(ci)排除了質(zhi)(zhi)量大于0.54地球質(zhi)(zhi)量的(de)開(kai)普(pu)(pu)勒22b衛星(xing)的(de)存在。

適居性

開(kai)普勒22b距離(li)其母恒星(xing)開(kai)普勒22的(de)(de)(de)(de)距離(li)要比(bi)地球距離(li)太陽少15%。但(dan)從(cong)開(kai)普勒22b的(de)(de)(de)(de)母星(xing)所發射(she)(she)出的(de)(de)(de)(de)光(guang)輻射(she)(she)比(bi)太陽少25%。綜合考(kao)慮較(jiao)遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)平均距離(li)和較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)光(guang)輻射(she)(she)，行(xing)星(xing)表面(mian)存(cun)(cun)在適(shi)合生命生存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)溫度，但(dan)前提是假定該行(xing)星(xing)表面(mian)沒(mei)有極端的(de)(de)(de)(de)溫室效應(ying)加(jia)熱。

科學家預測如果該行星(xing)(xing)無大(da)氣層，其表(biao)(biao)(biao)面(mian)熱平衡溫(wen)(wen)度(du)大(da)約是-11°C。如果有類似地球因為大(da)氣層造成的(de)溫(wen)(wen)室效應，該行星(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)溫(wen)(wen)度(du)大(da)約是22°C。但如果開普勒22b在高度(du)橢圓的(de)軌道上運行，其表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)變化將非常大(da)。最近的(de)估(gu)計表(biao)(biao)(biao)明，開普勒22b處于(yu)以當代金星(xing)(xing)和早期火星(xing)(xing)限定的(de)經驗(yan)宜(yi)居(ju)帶(dai)(dai)中的(de)可能性(xing)超過95％（基于(yu)這些行星(xing)(xing)何時可能支持宜(yi)居(ju)條件的(de)估(gu)計），但位于(yu)環繞恒(heng)星(xing)(xing)的(de)傳統(tong)適居(ju)帶(dai)(dai)的(de)概率少于(yu)5％（根據一維無云輻射對流模型估(gu)算）。

要注意的(de)(de)是，開普(pu)勒22b可(ke)能因為(wei)其(qi)體積過大而難以存在(zai)(zai)生命(ming)(ming)(ming)。其(qi)狀態可(ke)能比較不像地球，反而較接近海(hai)王(wang)星(xing)，擁有一個巖(yan)石(shi)核心和液(ye)體與(yu)氣體混合的(de)(de)表面(mian)，或者完全是液(ye)態海(hai)洋的(de)(de)表面(mian)。無論如何，開普(pu)勒項目的(de)(de)一位科(ke)學(xue)家娜塔莉·巴塔爾(er)哈(ha)（Natalie Batalha）推(tui)測(ce)“如果行星(xing)主要是海(hai)洋，巖(yan)石(shi)核心很小，那么(me)在(zai)(zai)這樣(yang)的(de)(de)海(hai)洋中生存生命(ming)(ming)(ming)就不會沒有可(ke)能。”。該行星(xing)存在(zai)(zai)生命(ming)(ming)(ming)的(de)(de)可(ke)能性促使SETI在(zai)(zai)將要執行的(de)(de)研究(jiu)中把開普(pu)勒22b列為(wei)優(you)先選項。

這(zhe)(zhe)(zhe)顆行(xing)星(xing)并不像(xiang)國內一(yi)些媒體(ti)所傳的(de)(de)(de)那樣，是“首顆適(shi)合居(ju)住的(de)(de)(de)類地行(xing)星(xing)”。NASA的(de)(de)(de)官方(fang)網站在(zai)發布這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)消息(xi)時，使(shi)用的(de)(de)(de)標題是“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(ying)該是“NASA開普(pu)勒計劃證實(shi)它的(de)(de)(de)首顆位于類太(tai)陽恒星(xing)宜居(ju)帶中的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)”這(zhe)(zhe)(zhe)里的(de)(de)(de)“首顆”，指的(de)(de)(de)只是開普(pu)勒計劃證實(shi)的(de)(de)(de)首顆，而并非天文學家發現的(de)(de)(de)首顆宜居(ju)行(xing)星(xing)。

開(kai)普(pu)勒探(tan)測(ce)器必須(xu)觀測(ce)到4次星(xing)(xing)光(guang)變暗，才能(neng)確定(ding)這(zhe)一(yi)現象確實(shi)(shi)是由行星(xing)(xing)遮擋星(xing)(xing)光(guang)所致——這(zhe)一(yi)步驟就叫做“證實(shi)(shi)”。在2011年2月(yue)開(kai)普(pu)勒公布的(de)行星(xing)(xing)候選者(zhe)中，可(ke)能(neng)位于“宜(yi)居帶”中的(de)共有54顆，而此次宣布的(de)“開(kai)普(pu)勒-22b”就是其中第一(yi)顆得(de)到證實(shi)(shi)的(de)行星(xing)(xing)。在最(zui)新公布的(de)行星(xing)(xing)候選者(zhe)中，可(ke)能(neng)位于“宜(yi)居帶”中的(de)仍有48顆。因此，這(zhe)也是最(zui)適(shi)于人類宜(yi)居的(de)星(xing)(xing)球。