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發現行星

2009年5月12日，開(kai)普勒(le)太空望(wang)遠鏡在剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)開(kai)始科學運作的(de)(de)第三(san)天(tian)，就觀察(cha)到了(le)(le)Kepler-22b在其(qi)恒星前的(de)(de)第一次凌星。2010年12月15日發(fa)現(xian)其(qi)第三(san)次凌星。之后，斯皮策太空望(wang)遠鏡和地(di)面觀測(ce)提供了(le)(le)更多的(de)(de)確認數據。2011年12月5日，公布(bu)該(gai)顆行星的(de)(de)發(fa)現(xian)。威廉·伯(bo)魯(lu)奇(William Borucki)是(shi)NASA加(jia)州艾(ai)姆斯研究(jiu)中心的(de)(de)科學家(jia)，也是(shi)開(kai)普勒(le)望(wang)遠鏡項目的(de)(de)首席科學家(jia)，正是(shi)他(ta)領導了(le)(le)這個(ge)發(fa)現(xian)。

質量和半徑

開普勒22b的(de)(de)半徑大約是地球(qiu)的(de)(de)2.4倍(bei)。它的(de)(de)質(zhi)(zhi)量和(he)表面組成仍然未知，僅(jin)建立(li)了(le)一些(xie)非常粗(cu)略的(de)(de)估計：在(zai)3σ置(zhi)信極限(xian)下，它質(zhi)(zhi)量小(xiao)于(yu)地球(qiu)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)124倍(bei)，在(zai)1σ置(zhi)信區間(jian)下，它質(zhi)(zhi)量小(xiao)于(yu)地球(qiu)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)36倍(bei)。Kipping等人采用(yong)的(de)(de)模(mo)型。（2013）無法可(ke)靠地檢(jian)測到質(zhi)(zhi)量（最佳擬(ni)合值僅(jin)比1σ置(zhi)信區間(jian)稍大）。

被科學(xue)家稱為“水世界”的(de)開(kai)普(pu)勒(le)22b可能是(shi)一(yi)顆(ke)“海洋行星”。盡管(guan)開(kai)普(pu)勒(le)22b與GJ 1214 b不同，但它(ta)也位于(yu)(yu)適(shi)居帶，因此(ci)它(ta)可能也與富含(han)水的(de)行星GJ 1214 b相類(lei)似。通過對恒(heng)星系(xi)統的(de)徑向速(su)度測量，已(yi)經排除了少(shao)于(yu)(yu)1σ不確定性的(de)類(lei)似地(di)球的(de)組成。因此(ci)，它(ta)可能具(ju)有(you)更易揮發(fa)的(de)，具(ju)有(you)液態或氣態外殼的(de)成分；這將使其類(lei)似于(yu)(yu)已(yi)知的(de)最小氣體行星開(kai)普(pu)勒(le)-11f。

軌道

開普(pu)勒22b是圍繞(rao)開普(pu)勒22公(gong)轉的太(tai)陽系外(wai)行星。位于(yu)天鵝座，距(ju)地球約587光年（180秒差(cha)距(ju)）。它是由開普(pu)勒太(tai)空望遠鏡于(yu)2011年12月發現的。 

母恒(heng)(heng)星(xing)開普(pu)勒(le)22是一顆G型恒(heng)(heng)星(xing)，其(qi)質量比(bi)太(tai)(tai)陽小(xiao)(xiao)3％，體積小(xiao)(xiao)2％，表面(mian)溫(wen)度為(wei)(wei)5,518K（5,245°C），而太(tai)(tai)陽的(de)(de)表面(mian)溫(wen)度為(wei)(wei)5,778 K（5,505°C）。這顆恒(heng)(heng)星(xing)大約有40億年(nian)的(de)(de)歷史。相比(bi)之下(xia)，太(tai)(tai)陽已有46億年(nian)的(de)(de)歷史。開普(pu)勒(le)22的(de)(de)視(shi)星(xing)等(deng)為(wei)(wei)11.5，這意(yi)味著它太(tai)(tai)暗(an)而無法(fa)用(yong)肉眼看(kan)到。

當前(qian)可(ke)獲得(de)(de)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)軌道參數僅有軌道周(zhou)期(qi)（大約290天(tian)）和傾角（大約90°）。從(cong)地球上看(kan)，開普勒(le)22b可(ke)以在(zai)其母(mu)恒星(xing)(xing)的(de)(de)圓面上定(ding)期(qi)通過發生(sheng)凌星(xing)(xing)現象。為(wei)了獲得(de)(de)有關(guan)行(xing)星(xing)(xing)軌道細(xi)節的(de)(de)更(geng)多信息，需要使用其他行(xing)星(xing)(xing)探測方(fang)法(fa)(fa)，例(li)如徑向速度(du)法(fa)(fa)。自(zi)從(cong)發現以來已(yi)在(zai)行(xing)星(xing)(xing)上執(zhi)行(xing)過此(ci)類方(fang)法(fa)(fa)，但這些方(fang)法(fa)(fa)尚未(wei)檢測到行(xing)星(xing)(xing)偏心率的(de)(de)準確(que)值，因此(ci)（截至2012年3月）天(tian)文(wen)學家僅設(she)置了該行(xing)星(xing)(xing)質量的(de)(de)上限。

開普勒(le)系外(wai)衛(wei)星搜索項(xiang)目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了開普勒(le)太空(kong)望遠鏡對該行(xing)星的(de)(de)光度測定，為了找到任何可能(neng)由(you)軌道衛(wei)星引起的(de)(de)凌星時(shi)間和持續時(shi)間變(bian)化的(de)(de)證據(ju)。不(bu)過結果(guo)是沒有(you)發(fa)現(xian)這種(zhong)變(bian)化，因此排除了質量大于0.54地球質量的(de)(de)開普勒(le)22b衛(wei)星的(de)(de)存在。

適居性

開普(pu)勒(le)22b距離(li)(li)其母(mu)恒星(xing)開普(pu)勒(le)22的(de)距離(li)(li)要(yao)比地球(qiu)距離(li)(li)太陽(yang)少15%。但從開普(pu)勒(le)22b的(de)母(mu)星(xing)所(suo)發射出的(de)光(guang)輻(fu)射比太陽(yang)少25%。綜合考慮較遠的(de)平均距離(li)(li)和較低的(de)光(guang)輻(fu)射，行星(xing)表面存(cun)在適合生命(ming)生存(cun)的(de)溫度，假定該(gai)行星(xing)表面沒有極端(duan)的(de)溫室效應加熱。

科學(xue)家預(yu)測(ce)如果(guo)該行(xing)星(xing)(xing)無大氣(qi)層，其表面(mian)(mian)熱(re)平衡溫度(du)大約是-11°C。如果(guo)有類似地球因為大氣(qi)層造成的(de)(de)溫室效應，該行(xing)星(xing)(xing)表面(mian)(mian)的(de)(de)溫度(du)大約是22°C。但如果(guo)開普(pu)(pu)勒22b在(zai)高度(du)橢圓的(de)(de)軌道上運行(xing)，其表面(mian)(mian)溫度(du)變化將非常(chang)大。最近的(de)(de)估計表明，開普(pu)(pu)勒22b處于以當代金星(xing)(xing)和早期火星(xing)(xing)限定(ding)的(de)(de)經(jing)驗宜居(ju)帶(dai)中的(de)(de)可(ke)能性超(chao)過95％（基于這些(xie)行(xing)星(xing)(xing)何時可(ke)能支持宜居(ju)條件的(de)(de)估計），但位于環繞恒星(xing)(xing)的(de)(de)傳統適居(ju)帶(dai)的(de)(de)概(gai)率少于5％（根據一維無云輻(fu)射對流模型(xing)估算）。。

要(yao)(yao)注意(yi)的(de)是，開(kai)普勒(le)22b可能(neng)因為其體積過大而(er)難以(yi)存在生命(ming)。其狀態可能(neng)比較不像(xiang)地球，反而(er)較接近海王星(xing)，擁有一(yi)個巖石核心(xin)和液體與氣體混合的(de)表面，或者完(wan)全是液態海洋(yang)的(de)表面。無(wu)論(lun)如何，開(kai)普勒(le)項目(mu)的(de)一(yi)位(wei)科(ke)學家娜塔莉·巴塔爾哈(ha)（Natalie Batalha）推測“如果(guo)行星(xing)主(zhu)要(yao)(yao)是海洋(yang)，巖石核心(xin)很小，那么在這樣(yang)的(de)海洋(yang)中生存生命(ming)就不會沒(mei)有可能(neng)。”。該行星(xing)存在生命(ming)的(de)可能(neng)性促使SETI在將(jiang)要(yao)(yao)執行的(de)研(yan)究中把開(kai)普勒(le)22b列(lie)為優先選項。

這(zhe)顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)并不(bu)像國內(nei)一(yi)些媒(mei)體(ti)所(suo)傳(chuan)的(de)那樣(yang)，是(shi)(shi)(shi)“首(shou)(shou)顆(ke)(ke)適合居(ju)(ju)住的(de)類地行(xing)星(xing)(xing)”。NASA的(de)官方網站在發布這(zhe)一(yi)消息時，使用(yong)的(de)標(biao)題是(shi)(shi)(shi)“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正(zheng)確地翻譯成中(zhong)文應該是(shi)(shi)(shi)“NASA開普(pu)勒計劃證實它的(de)首(shou)(shou)顆(ke)(ke)位(wei)于(yu)類太陽恒星(xing)(xing)宜居(ju)(ju)帶中(zhong)的(de)行(xing)星(xing)(xing)”這(zhe)里的(de)“首(shou)(shou)顆(ke)(ke)”，指的(de)只是(shi)(shi)(shi)開普(pu)勒計劃證實的(de)首(shou)(shou)顆(ke)(ke)，而并非天文學家發現的(de)首(shou)(shou)顆(ke)(ke)宜居(ju)(ju)行(xing)星(xing)(xing)。

開(kai)普勒(le)探測器必須觀測到4次星(xing)(xing)光(guang)變(bian)暗(an)，才能確定這一現象(xiang)確實是由行(xing)星(xing)(xing)遮擋(dang)星(xing)(xing)光(guang)所(suo)致——這一步驟就叫(jiao)做(zuo)“證實”。在2011年2月開(kai)普勒(le)公布的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)候(hou)選者中(zhong)，可(ke)能位(wei)于(yu)“宜(yi)(yi)(yi)居帶(dai)”中(zhong)的(de)(de)共有54顆，而此次宣布的(de)(de)“開(kai)普勒(le)-22b”就是其(qi)中(zhong)第(di)一顆得到證實的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)。在最新公布的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)候(hou)選者中(zhong)，可(ke)能位(wei)于(yu)“宜(yi)(yi)(yi)居帶(dai)”中(zhong)的(de)(de)仍(reng)有48顆。因此，這也是最適于(yu)人類宜(yi)(yi)(yi)居的(de)(de)星(xing)(xing)球。