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開(kai)普勒(le)-22b（Kepler-22b，KOI-087.01）是(shi)一顆在類太(tai)陽(yang)恒星開(kai)普勒(le)22宜居(ju)帶內運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)太(tai)陽(yang)系外(wai)行(xing)(xing)星。它(ta)位于天(tian)鵝座(zuo)中，距(ju)地球約638光年(nian)(nian)（196秒差(cha)距(ju)），開(kai)普勒(le)22比較(jiao)暗淡，無法用肉(rou)眼看到(dao)。美國國家航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局（NASA）的(de)(de)開(kai)普勒(le)太(tai)空(kong)望遠鏡于2009年(nian)(nian)5月12日第一次觀測到(dao)開(kai)普勒(le)22b凌星現象，2011年(nian)(nian)12月宣布其發現。它(ta)是(shi)已知的(de)(de)第一個在類太(tai)陽(yang)恒星的(de)(de)宜居(ju)帶軌道上運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)行(xing)(xing)星，該行(xing)(xing)星的(de)(de)表(biao)面可能存在液態(tai)水。

開普勒22b的(de)(de)(de)大小約(yue)是(shi)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)2.4倍，其質(zhi)量(liang)和(he)表(biao)面(mian)組成(cheng)雖(sui)然未(wei)知，但排除了類似地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)組成(cheng)，并且它可能具(ju)有富含揮發物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)液態(tai)或(huo)氣態(tai)外殼。有證據表(biao)明，假設該表(biao)面(mian)不受極端溫(wen)室(shi)效應加(jia)熱的(de)(de)(de)影響，那(nei)么行(xing)星(xing)表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)適(shi)中。在沒有大氣圈的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，且反照率和(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)一樣，那(nei)其熱平衡(heng)溫(wen)度(du)約(yue)為(wei)262K（?11°C），而地(di)(di)球(qiu)(qiu)為(wei)255K（?18°C）。

發現行星

2009年(nian)5月12日，開普勒太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡在剛(gang)剛(gang)開始科(ke)學運作的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)三天，就觀察到了Kepler-22b在其恒星(xing)前的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一次(ci)凌星(xing)。2010年(nian)12月15日發現其第(di)(di)(di)三次(ci)凌星(xing)。之后，斯皮策太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡和地面觀測(ce)提(ti)供了更多的(de)(de)(de)確認數據。2011年(nian)12月5日，公(gong)布該顆行星(xing)的(de)(de)(de)發現。威廉·伯魯奇(William Borucki)是NASA加州(zhou)艾姆斯研究中心(xin)的(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)，也是開普勒望(wang)遠(yuan)鏡項目的(de)(de)(de)首席(xi)科(ke)學家(jia)，同時是他領導了這(zhe)個發現。

質量和半徑

開普(pu)勒(le)22b的(de)(de)(de)半徑大約是地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)2.4倍(bei)。它(ta)(ta)的(de)(de)(de)質量和表(biao)面組成仍然(ran)未知，僅建立了(le)一些非常(chang)粗略(lve)的(de)(de)(de)估計：在3σ置(zhi)信極限下，它(ta)(ta)質量小于地(di)球(qiu)質量的(de)(de)(de)124倍(bei)，在1σ置(zhi)信區間下，它(ta)(ta)質量小于地(di)球(qiu)質量的(de)(de)(de)36倍(bei)。Kipping等人采用的(de)(de)(de)模型。（2013）無(wu)法可靠地(di)檢測到質量（最佳(jia)擬(ni)合(he)值(zhi)僅比1σ置(zhi)信區間稍大）。

被科學家稱為“水世界(jie)”的開(kai)普勒(le)22b可能(neng)是一顆“海洋行(xing)星(xing)(xing)”。盡管開(kai)普勒(le)22b與(yu)(yu)GJ 1214 b不(bu)同，但它也位于(yu)(yu)適居帶，因此它可能(neng)也與(yu)(yu)富含水的行(xing)星(xing)(xing)GJ 1214 b相類(lei)(lei)似(si)。通(tong)過對(dui)恒星(xing)(xing)系統的徑向速(su)度測量，已經排(pai)除了少于(yu)(yu)1σ不(bu)確定性的類(lei)(lei)似(si)地球(qiu)的組成(cheng)。因此，它可能(neng)具有更易(yi)揮(hui)發(fa)的，具有液態或氣(qi)態外(wai)殼的成(cheng)分；這將使其類(lei)(lei)似(si)于(yu)(yu)已知的最小氣(qi)體(ti)行(xing)星(xing)(xing)開(kai)普勒(le)-11f。

軌道

開(kai)(kai)(kai)普勒(le)22b是圍繞開(kai)(kai)(kai)普勒(le)22公(gong)轉的太陽系外(wai)行(xing)星。位于(yu)天(tian)鵝座，距(ju)地(di)球約(yue)587光年（180秒差(cha)距(ju)）。它是由(you)開(kai)(kai)(kai)普勒(le)太空(kong)望(wang)遠鏡(jing)于(yu)2011年12月發現(xian)的。

母恒星開普(pu)勒(le)22是(shi)一(yi)顆G型恒星，其質量比太陽(yang)小3％，體積(ji)小2％，表(biao)面(mian)溫(wen)度為5,518K（5,245°C），而太陽(yang)的(de)表(biao)面(mian)溫(wen)度為5,778K（5,505°C）。這(zhe)顆恒星大約(yue)有40億(yi)年(nian)的(de)歷(li)史。相比之(zhi)下，太陽(yang)已有46億(yi)年(nian)的(de)歷(li)史。開普(pu)勒(le)22的(de)視星等為11.5，這(zhe)意(yi)味著它太暗(an)，以致不能(neng)用肉(rou)眼看到(dao)。

當前(qian)可獲得的(de)行(xing)星(xing)軌(gui)道參數僅有(you)軌(gui)道周期（大約290天(tian)）和傾(qing)角（大約90°）。從地球(qiu)上看，開普(pu)勒(le)(le)22b可以(yi)在其母恒星(xing)的(de)圓面上定期通過發(fa)生凌星(xing)現象。為了(le)獲得有(you)關行(xing)星(xing)軌(gui)道細節的(de)更多信息，需要使用(yong)其他(ta)的(de)行(xing)星(xing)探測(ce)(ce)方(fang)法(fa)(fa)，如(ru)徑向速(su)度法(fa)(fa)。開普(pu)勒(le)(le)-22b自從發(fa)現以(yi)來(lai)就已(yi)在它本(ben)身上執行(xing)過此(ci)類(lei)方(fang)法(fa)(fa)，但這些方(fang)法(fa)(fa)尚(shang)未檢測(ce)(ce)到(dao)行(xing)星(xing)偏心率的(de)準確(que)值，因此(ci)（截至2012年3月）天(tian)文學家僅表態了(le)該行(xing)星(xing)質量的(de)上限。

開(kai)普勒(le)(le)系外衛(wei)星搜索項目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究(jiu)了開(kai)普勒(le)(le)太空(kong)望遠鏡對該行(xing)星的光度測定(ding)，為了找(zhao)到任何可能由軌道衛(wei)星引起(qi)的凌星時間和持續(xu)時間變(bian)化(hua)的證據(ju)。不過結果是沒(mei)有發現(xian)這種變(bian)化(hua)，因此(ci)排(pai)除(chu)了質(zhi)量(liang)大于0.54地球質(zhi)量(liang)的開(kai)普勒(le)(le)22b衛(wei)星的存在。

適居性

開(kai)普(pu)勒22b距(ju)離(li)其母恒星開(kai)普(pu)勒22的(de)(de)(de)距(ju)離(li)要比地球距(ju)離(li)太(tai)陽(yang)少15%。但從開(kai)普(pu)勒22b的(de)(de)(de)母星所發射出的(de)(de)(de)光輻射比太(tai)陽(yang)少25%。綜合考慮較(jiao)遠的(de)(de)(de)平均(jun)距(ju)離(li)和較(jiao)低的(de)(de)(de)光輻射，行星表面(mian)存在適合生(sheng)命(ming)生(sheng)存的(de)(de)(de)溫(wen)度，但前提是假定(ding)該行星表面(mian)沒有極端的(de)(de)(de)溫(wen)室效應加熱。

科學家預測如果該行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)無大氣(qi)層(ceng)(ceng)，其表面(mian)熱平衡溫(wen)度(du)(du)大約(yue)是-11°C。如果有類似地球因為大氣(qi)層(ceng)(ceng)造成的(de)(de)溫(wen)室效(xiao)應(ying)，該行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)表面(mian)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)大約(yue)是22°C。但如果開普(pu)勒22b在(zai)高度(du)(du)橢(tuo)圓的(de)(de)軌(gui)道上(shang)運行(xing)，其表面(mian)溫(wen)度(du)(du)變化將非常大。最近(jin)的(de)(de)估計表明，開普(pu)勒22b處(chu)于以當代金星(xing)(xing)(xing)(xing)和早期(qi)火(huo)星(xing)(xing)(xing)(xing)限定(ding)的(de)(de)經驗宜居(ju)帶(dai)中的(de)(de)可(ke)(ke)能性超過95％（基于這些行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)何時可(ke)(ke)能支持宜居(ju)條(tiao)件的(de)(de)估計），但位于環繞恒星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)傳統適居(ju)帶(dai)的(de)(de)概率少于5％（根據一維無云輻射對流模型估算）。

要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)(de)是，開(kai)普(pu)勒22b可能(neng)(neng)因為其體積過大而難以(yi)存在生(sheng)命。其狀態可能(neng)(neng)比較不像地球，反而較接近海(hai)王星(xing)，擁有(you)(you)一個巖石(shi)核心和(he)液體與氣體混合的(de)(de)表面，或者(zhe)完(wan)全(quan)是液態海(hai)洋(yang)的(de)(de)表面。無論如何(he)，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(ce)“如果行星(xing)主(zhu)要(yao)是海(hai)洋(yang)，巖石(shi)核心很小，那(nei)么(me)在這樣的(de)(de)海(hai)洋(yang)中生(sheng)存生(sheng)命就(jiu)不會沒有(you)(you)可能(neng)(neng)。”。該行星(xing)存在生(sheng)命的(de)(de)可能(neng)(neng)性促使(shi)SETI在將要(yao)執行的(de)(de)研究中把開(kai)普(pu)勒22b列(lie)為優(you)先(xian)選項。

這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)并(bing)不像國內一(yi)些媒(mei)體所傳(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那樣(yang)，是(shi)“首顆(ke)(ke)適合居住的(de)(de)(de)(de)(de)(de)類地(di)(di)行(xing)星(xing)”。NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)官方網站在發(fa)布這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)消息時，使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標題是(shi)“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正(zheng)確(que)地(di)(di)翻譯(yi)成中(zhong)文(wen)應該是(shi)“NASA開普勒計劃證實它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首顆(ke)(ke)位(wei)于類太陽恒星(xing)宜居帶中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)”這(zhe)(zhe)(zhe)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“首顆(ke)(ke)”，指(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)只是(shi)開普勒計劃證實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首顆(ke)(ke)，而(er)并(bing)非(fei)天文(wen)學家發(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首顆(ke)(ke)宜居行(xing)星(xing)。

開普(pu)勒探測器必須觀測到4次(ci)星光變(bian)暗(an)，才能確定這一(yi)現象(xiang)確實是由行(xing)星遮擋星光所致——這一(yi)步驟就叫做(zuo)“證實”。在2011年2月(yue)開普(pu)勒公布的行(xing)星候(hou)選者中(zhong)，可(ke)能位于“宜居帶”中(zhong)的共有54顆(ke)，而此次(ci)宣布的“開普(pu)勒-22b”就是其(qi)中(zhong)第一(yi)顆(ke)得到證實的行(xing)星。在最新公布的行(xing)星候(hou)選者中(zhong)，可(ke)能位于“宜居帶”中(zhong)的仍有48顆(ke)。因(yin)此，這也是最適于人類宜居的星球。