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開(kai)普(pu)勒-22b（Kepler-22b，KOI-087.01）是一(yi)顆在類太陽(yang)(yang)(yang)恒星開(kai)普(pu)勒22宜(yi)居帶內(nei)運行的(de)(de)(de)太陽(yang)(yang)(yang)系外行星。它位(wei)于天(tian)鵝座中(zhong)，距地球約638光年（196秒差距），開(kai)普(pu)勒22比較暗淡，無法用(yong)肉眼(yan)看到。美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航空航天(tian)局（NASA）的(de)(de)(de)開(kai)普(pu)勒太空望遠鏡于2009年5月12日第(di)一(yi)次(ci)觀測到開(kai)普(pu)勒22b凌(ling)星現象(xiang)，2011年12月宣(xuan)布其發現。它是已知的(de)(de)(de)第(di)一(yi)個在類太陽(yang)(yang)(yang)恒星的(de)(de)(de)宜(yi)居帶軌道上(shang)運行的(de)(de)(de)行星，該行星的(de)(de)(de)表面可能存在液態水。

開普勒22b的(de)(de)(de)大(da)小約是地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)2.4倍，其質量和表(biao)(biao)面(mian)(mian)組成雖然未知，但(dan)排(pai)除了類似(si)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)組成，并且它可能具(ju)有(you)富含(han)揮發物(wu)質的(de)(de)(de)液態或氣態外殼(ke)。有(you)證(zheng)據表(biao)(biao)明(ming)，假設該表(biao)(biao)面(mian)(mian)不受極(ji)端溫室效應加熱的(de)(de)(de)影響，那么(me)行星表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫度(du)適(shi)中。在(zai)沒有(you)大(da)氣圈的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，且反照率和地(di)球(qiu)一樣，那其熱平衡溫度(du)約為262K（?11°C），而地(di)球(qiu)為255K（?18°C）。

發現行星

2009年(nian)5月(yue)12日(ri)，開普(pu)勒太(tai)空望遠鏡(jing)在(zai)(zai)剛剛開始科(ke)學運(yun)作的(de)(de)第三天，就觀察到了(le)Kepler-22b在(zai)(zai)其恒星(xing)前的(de)(de)第一次凌星(xing)。2010年(nian)12月(yue)15日(ri)發現其第三次凌星(xing)。之后，斯皮策(ce)太(tai)空望遠鏡(jing)和地面觀測提(ti)供(gong)了(le)更多的(de)(de)確認數(shu)據。2011年(nian)12月(yue)5日(ri)，公布該顆行星(xing)的(de)(de)發現。威廉(lian)·伯魯奇(qi)(William Borucki)是NASA加州艾(ai)姆(mu)斯研究(jiu)中心的(de)(de)科(ke)學家，也是開普(pu)勒望遠鏡(jing)項(xiang)目的(de)(de)首(shou)席(xi)科(ke)學家，同(tong)時(shi)是他領導(dao)了(le)這個發現。

質量和半徑

開(kai)普(pu)勒22b的(de)(de)(de)半(ban)徑大約是地球的(de)(de)(de)2.4倍(bei)。它(ta)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)和表面組成仍然未知，僅(jin)建立了一(yi)些非常粗略的(de)(de)(de)估(gu)計(ji)：在3σ置信極限(xian)下(xia)，它(ta)質(zhi)量(liang)小于地球質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)124倍(bei)，在1σ置信區(qu)間(jian)下(xia)，它(ta)質(zhi)量(liang)小于地球質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)36倍(bei)。Kipping等人采(cai)用的(de)(de)(de)模型。（2013）無法可靠(kao)地檢測到質(zhi)量(liang)（最佳擬合值僅(jin)比1σ置信區(qu)間(jian)稍大）。

被(bei)科學家稱為“水世界”的(de)(de)開(kai)(kai)普(pu)勒22b可(ke)能是一顆“海洋(yang)行(xing)星”。盡管開(kai)(kai)普(pu)勒22b與(yu)GJ 1214 b不同(tong)，但(dan)它也位于適居帶，因(yin)此它可(ke)能也與(yu)富含水的(de)(de)行(xing)星GJ 1214 b相類似(si)(si)。通(tong)過(guo)對恒星系統的(de)(de)徑(jing)向速(su)度測(ce)量，已(yi)經(jing)排(pai)除了少于1σ不確定性的(de)(de)類似(si)(si)地球的(de)(de)組成(cheng)。因(yin)此，它可(ke)能具有更易揮發的(de)(de)，具有液態或氣態外殼的(de)(de)成(cheng)分；這將使其(qi)類似(si)(si)于已(yi)知的(de)(de)最小(xiao)氣體行(xing)星開(kai)(kai)普(pu)勒-11f。

軌道

開普勒22b是圍繞(rao)開普勒22公轉(zhuan)的太陽系外行(xing)星。位于(yu)天鵝(e)座，距(ju)地球約587光(guang)年（180秒差距(ju)）。它是由開普勒太空望(wang)遠鏡于(yu)2011年12月發(fa)現的。

母恒(heng)星開(kai)普勒(le)22是一顆G型(xing)恒(heng)星，其質量比太陽(yang)(yang)小3％，體積小2％，表(biao)面溫度為(wei)5,518K（5,245°C），而太陽(yang)(yang)的(de)表(biao)面溫度為(wei)5,778K（5,505°C）。這(zhe)(zhe)顆恒(heng)星大(da)約有40億年(nian)的(de)歷(li)史。相比之下，太陽(yang)(yang)已有46億年(nian)的(de)歷(li)史。開(kai)普勒(le)22的(de)視星等為(wei)11.5，這(zhe)(zhe)意(yi)味著它太暗(an)，以致(zhi)不能用肉(rou)眼看到。

當(dang)前可獲(huo)得的行(xing)(xing)(xing)星(xing)軌(gui)道(dao)(dao)參數僅(jin)有軌(gui)道(dao)(dao)周(zhou)期(qi)（大(da)約290天(tian)(tian)）和傾角（大(da)約90°）。從(cong)地球上(shang)看，開普(pu)勒22b可以在(zai)其母(mu)恒星(xing)的圓面上(shang)定期(qi)通過發生凌(ling)星(xing)現(xian)象。為(wei)了(le)獲(huo)得有關行(xing)(xing)(xing)星(xing)軌(gui)道(dao)(dao)細節的更多(duo)信息(xi)，需要(yao)使用其他的行(xing)(xing)(xing)星(xing)探測方(fang)(fang)法(fa)(fa)，如徑(jing)向(xiang)速(su)度(du)法(fa)(fa)。開普(pu)勒-22b自(zi)從(cong)發現(xian)以來(lai)就已在(zai)它本身上(shang)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)過此類方(fang)(fang)法(fa)(fa)，但這些方(fang)(fang)法(fa)(fa)尚未檢測到行(xing)(xing)(xing)星(xing)偏(pian)心率(lv)的準(zhun)確(que)值，因此（截至2012年3月(yue)）天(tian)(tian)文學(xue)家(jia)僅(jin)表(biao)態了(le)該行(xing)(xing)(xing)星(xing)質量的上(shang)限。

開普勒(le)系外衛星(xing)搜(sou)索項目（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究(jiu)了(le)開普勒(le)太(tai)空(kong)望遠鏡對該行星(xing)的(de)(de)光度測(ce)定，為(wei)了(le)找到(dao)任(ren)何(he)可能(neng)由軌道(dao)衛星(xing)引(yin)起的(de)(de)凌星(xing)時間和持續時間變化(hua)的(de)(de)證據(ju)。不過結果是沒有發現這種變化(hua)，因(yin)此(ci)排除了(le)質(zhi)量(liang)大于0.54地(di)球質(zhi)量(liang)的(de)(de)開普勒(le)22b衛星(xing)的(de)(de)存在。

適居性

開普(pu)勒22b距離(li)(li)其母恒星開普(pu)勒22的(de)距離(li)(li)要比地球距離(li)(li)太陽少15%。但從開普(pu)勒22b的(de)母星所發射出的(de)光輻(fu)射比太陽少25%。綜合考慮較(jiao)(jiao)遠的(de)平均距離(li)(li)和(he)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)光輻(fu)射，行星表(biao)面存在適合生命(ming)生存的(de)溫度(du)，但前提是假定(ding)該行星表(biao)面沒有極(ji)端的(de)溫室效(xiao)應加熱。

科(ke)學家預測如果(guo)該(gai)行星(xing)無大(da)氣層(ceng)，其表(biao)面(mian)熱平(ping)衡溫度(du)大(da)約是(shi)-11°C。如果(guo)有類似地球因為大(da)氣層(ceng)造成的溫室效應，該(gai)行星(xing)表(biao)面(mian)的溫度(du)大(da)約是(shi)22°C。但如果(guo)開普勒(le)22b在高度(du)橢圓的軌道上運行，其表(biao)面(mian)溫度(du)變化將(jiang)非常大(da)。最(zui)近的估(gu)(gu)計表(biao)明，開普勒(le)22b處(chu)于(yu)(yu)以當代金星(xing)和早期火星(xing)限定的經驗宜居帶(dai)中的可能(neng)性超過(guo)95％（基于(yu)(yu)這些行星(xing)何時可能(neng)支持宜居條件的估(gu)(gu)計），但位于(yu)(yu)環(huan)繞恒星(xing)的傳統適居帶(dai)的概(gai)率少于(yu)(yu)5％（根(gen)據一維無云輻(fu)射對流模型估(gu)(gu)算）。

要注意(yi)的(de)(de)(de)是，開(kai)普(pu)(pu)勒(le)22b可(ke)(ke)能(neng)因(yin)為(wei)其體(ti)積(ji)過大而難以存(cun)(cun)在生(sheng)(sheng)命(ming)。其狀態(tai)可(ke)(ke)能(neng)比較不(bu)像地球(qiu)，反而較接(jie)近海(hai)王星，擁有一個(ge)巖石核心(xin)和液(ye)體(ti)與氣(qi)體(ti)混(hun)合的(de)(de)(de)表面，或者完全是液(ye)態(tai)海(hai)洋的(de)(de)(de)表面。無論如何，開(kai)普(pu)(pu)勒(le)項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)一位科(ke)學家娜塔莉·巴塔爾哈（Natalie Batalha）推測“如果行星主(zhu)要是海(hai)洋，巖石核心(xin)很(hen)小，那么在這樣的(de)(de)(de)海(hai)洋中(zhong)生(sheng)(sheng)存(cun)(cun)生(sheng)(sheng)命(ming)就不(bu)會沒(mei)有可(ke)(ke)能(neng)。”。該行星存(cun)(cun)在生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性促使SETI在將(jiang)要執行的(de)(de)(de)研究中(zhong)把開(kai)普(pu)(pu)勒(le)22b列為(wei)優先選項(xiang)。

這(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)行星并(bing)不像(xiang)國內(nei)一些媒體所(suo)傳的(de)(de)那樣，是“首顆(ke)(ke)適合居(ju)住的(de)(de)類地(di)行星”。NASA的(de)(de)官方網站在發(fa)布這(zhe)(zhe)一消息時，使(shi)用(yong)的(de)(de)標題(ti)是“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(wen)應(ying)該是“NASA開普(pu)勒計劃證實它(ta)的(de)(de)首顆(ke)(ke)位于類太(tai)陽恒星宜居(ju)帶(dai)中的(de)(de)行星”這(zhe)(zhe)里的(de)(de)“首顆(ke)(ke)”，指的(de)(de)只是開普(pu)勒計劃證實的(de)(de)首顆(ke)(ke)，而并(bing)非天文(wen)學(xue)家發(fa)現的(de)(de)首顆(ke)(ke)宜居(ju)行星。

開普(pu)勒探測器(qi)必須(xu)觀測到4次星(xing)(xing)(xing)光變暗，才能確(que)定這(zhe)(zhe)一(yi)現象確(que)實(shi)(shi)是由行星(xing)(xing)(xing)遮擋星(xing)(xing)(xing)光所致——這(zhe)(zhe)一(yi)步驟就叫(jiao)做“證實(shi)(shi)”。在2011年2月(yue)開普(pu)勒公(gong)布的(de)行星(xing)(xing)(xing)候選者中(zhong)，可(ke)能位于“宜(yi)居帶”中(zhong)的(de)共有54顆(ke)，而此次宣(xuan)布的(de)“開普(pu)勒-22b”就是其中(zhong)第一(yi)顆(ke)得到證實(shi)(shi)的(de)行星(xing)(xing)(xing)。在最(zui)新公(gong)布的(de)行星(xing)(xing)(xing)候選者中(zhong)，可(ke)能位于“宜(yi)居帶”中(zhong)的(de)仍有48顆(ke)。因此，這(zhe)(zhe)也是最(zui)適于人類(lei)宜(yi)居的(de)星(xing)(xing)(xing)球。