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開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)-22b（Kepler-22b，KOI-087.01）是(shi)一(yi)顆在(zai)類太陽(yang)恒(heng)星(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)22宜居帶內運(yun)行的太陽(yang)系外行星(xing)(xing)。它位(wei)于(yu)天鵝座中，距(ju)地球(qiu)約(yue)638光年(nian)（196秒差距(ju)），開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)22比較暗(an)淡，無法用肉(rou)眼看到。美國國家航(hang)空航(hang)天局（NASA）的開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)太空望遠鏡于(yu)2009年(nian)5月12日(ri)第(di)(di)一(yi)次觀測(ce)到開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)22b凌(ling)星(xing)(xing)現象，2011年(nian)12月宣布其發現。它是(shi)已知的第(di)(di)一(yi)個在(zai)類太陽(yang)恒(heng)星(xing)(xing)的宜居帶軌道上運(yun)行的行星(xing)(xing)，該行星(xing)(xing)的表面可能(neng)存在(zai)液態水。

開(kai)普勒22b的(de)(de)(de)大(da)小約是地(di)球的(de)(de)(de)2.4倍(bei)，其質量和表面(mian)組成雖然未(wei)知(zhi)，但排除了類似地(di)球的(de)(de)(de)組成，并且(qie)(qie)它可能具有富含(han)揮發物(wu)質的(de)(de)(de)液態或氣態外殼。有證據表明，假(jia)設該(gai)表面(mian)不受極端(duan)溫(wen)室效(xiao)應(ying)加熱(re)的(de)(de)(de)影(ying)響，那(nei)(nei)么行星(xing)表面(mian)溫(wen)度(du)適中(zhong)。在(zai)沒有大(da)氣圈的(de)(de)(de)情況下，且(qie)(qie)反(fan)照率和地(di)球一樣，那(nei)(nei)其熱(re)平衡溫(wen)度(du)約為(wei)262K（?11°C），而(er)地(di)球為(wei)255K（?18°C）。

發現行星

2009年(nian)(nian)5月(yue)12日，開普勒太空望遠鏡(jing)在剛(gang)剛(gang)開始科(ke)學(xue)(xue)運作(zuo)的第(di)三天，就(jiu)觀(guan)察到了(le)Kepler-22b在其(qi)恒星前的第(di)一(yi)次(ci)凌星。2010年(nian)(nian)12月(yue)15日發(fa)現(xian)其(qi)第(di)三次(ci)凌星。之(zhi)后，斯(si)皮策太空望遠鏡(jing)和地面觀(guan)測提供了(le)更多的確認數據(ju)。2011年(nian)(nian)12月(yue)5日，公布(bu)該顆行星的發(fa)現(xian)。威(wei)廉·伯魯奇(William Borucki)是NASA加州艾姆斯(si)研究中(zhong)心的科(ke)學(xue)(xue)家，也是開普勒望遠鏡(jing)項目的首席(xi)科(ke)學(xue)(xue)家，同時(shi)是他(ta)領導(dao)了(le)這個發(fa)現(xian)。

質量和半徑

開普(pu)勒22b的(de)半(ban)徑大約是地(di)球(qiu)(qiu)的(de)2.4倍。它(ta)(ta)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)和表面組成(cheng)仍然未知(zhi)，僅(jin)建立了一些(xie)非常(chang)粗略的(de)估(gu)計：在3σ置信極限下(xia)，它(ta)(ta)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)小于地(di)球(qiu)(qiu)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)124倍，在1σ置信區間下(xia)，它(ta)(ta)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)小于地(di)球(qiu)(qiu)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)36倍。Kipping等人采用的(de)模型(xing)。（2013）無法可(ke)靠(kao)地(di)檢測到質(zhi)量(liang)(liang)(liang)（最(zui)佳擬(ni)合值僅(jin)比1σ置信區間稍大）。

被科學家(jia)稱(cheng)為“水(shui)世界(jie)”的(de)(de)開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒(le)22b可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)顆“海洋行(xing)星(xing)”。盡管(guan)開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒(le)22b與(yu)GJ 1214 b不(bu)同，但它也位于適居帶，因此它可(ke)能(neng)也與(yu)富含水(shui)的(de)(de)行(xing)星(xing)GJ 1214 b相(xiang)類似。通(tong)過對恒星(xing)系統的(de)(de)徑向速度測量，已經(jing)排除了少于1σ不(bu)確(que)定性的(de)(de)類似地(di)球(qiu)的(de)(de)組成(cheng)。因此，它可(ke)能(neng)具有更易揮發的(de)(de)，具有液態(tai)(tai)或氣態(tai)(tai)外殼(ke)的(de)(de)成(cheng)分；這(zhe)將使其類似于已知的(de)(de)最小氣體(ti)行(xing)星(xing)開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒(le)-11f。

軌道

開(kai)普(pu)勒(le)22b是圍繞開(kai)普(pu)勒(le)22公轉(zhuan)的太陽系外行星(xing)。位于(yu)天鵝座，距地球約587光年（180秒(miao)差距）。它是由開(kai)普(pu)勒(le)太空望(wang)遠鏡于(yu)2011年12月發現(xian)的。

母恒星(xing)開普勒(le)22是一(yi)顆G型(xing)恒星(xing)，其質量比太(tai)陽小3％，體積小2％，表(biao)面溫度為5,518K（5,245°C），而太(tai)陽的表(biao)面溫度為5,778K（5,505°C）。這顆恒星(xing)大(da)約(yue)有40億年的歷史。相比之下，太(tai)陽已有46億年的歷史。開普勒(le)22的視星(xing)等為11.5，這意味著(zhu)它太(tai)暗，以(yi)致不能用肉眼看到(dao)。

當前可獲得的行(xing)(xing)星(xing)軌道參數僅(jin)有軌道周期(qi)(qi)（大約290天(tian)）和傾(qing)角（大約90°）。從地球上(shang)看(kan)，開普勒22b可以(yi)在(zai)其母恒(heng)星(xing)的圓面上(shang)定期(qi)(qi)通過發生凌星(xing)現(xian)象。為了獲得有關(guan)行(xing)(xing)星(xing)軌道細節(jie)的更多信息(xi)，需要使(shi)用其他的行(xing)(xing)星(xing)探測(ce)(ce)方(fang)法，如徑(jing)向速度法。開普勒-22b自從發現(xian)以(yi)來就已在(zai)它本身上(shang)執(zhi)行(xing)(xing)過此(ci)類(lei)方(fang)法，但這些(xie)方(fang)法尚未檢測(ce)(ce)到(dao)行(xing)(xing)星(xing)偏(pian)心率的準確值，因此(ci)（截至2012年3月）天(tian)文學(xue)家僅(jin)表態了該行(xing)(xing)星(xing)質量(liang)的上(shang)限。

開普(pu)勒(le)系外衛(wei)星(xing)搜(sou)索項目(mu)（HEK，The Hunt for Exomoons with Kepler）研究了(le)開普(pu)勒(le)太空望遠鏡(jing)對(dui)該行(xing)星(xing)的光度測定，為了(le)找到任何可能由軌道衛(wei)星(xing)引(yin)起的凌星(xing)時間(jian)和(he)持續時間(jian)變化的證據。不(bu)過結果(guo)是沒有發現這種變化，因此排除了(le)質量大于0.54地(di)球質量的開普(pu)勒(le)22b衛(wei)星(xing)的存在。

適居性

開(kai)(kai)普勒22b距離(li)其(qi)母(mu)恒星開(kai)(kai)普勒22的(de)距離(li)要比地球距離(li)太陽(yang)少15%。但(dan)從開(kai)(kai)普勒22b的(de)母(mu)星所(suo)發(fa)射出的(de)光(guang)輻(fu)(fu)射比太陽(yang)少25%。綜合考(kao)慮較遠的(de)平均距離(li)和較低的(de)光(guang)輻(fu)(fu)射，行星表(biao)面存(cun)在(zai)適合生命生存(cun)的(de)溫(wen)(wen)度(du)，但(dan)前提是假定(ding)該(gai)行星表(biao)面沒有(you)極端的(de)溫(wen)(wen)室效(xiao)應加熱。

科(ke)學家(jia)預(yu)測(ce)如果該行星(xing)(xing)無大(da)氣層，其表(biao)(biao)面(mian)熱平衡溫(wen)度(du)大(da)約是-11°C。如果有類似地(di)球因為(wei)大(da)氣層造成的(de)(de)(de)溫(wen)室效應，該行星(xing)(xing)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)大(da)約是22°C。但如果開普(pu)勒(le)22b在(zai)高度(du)橢圓的(de)(de)(de)軌道上運行，其表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)度(du)變化(hua)將非常大(da)。最近的(de)(de)(de)估(gu)(gu)計表(biao)(biao)明，開普(pu)勒(le)22b處于(yu)(yu)以當代金星(xing)(xing)和(he)早期火星(xing)(xing)限定(ding)的(de)(de)(de)經(jing)驗(yan)宜(yi)居(ju)帶中的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性超過95％（基于(yu)(yu)這些行星(xing)(xing)何時可(ke)能(neng)支持宜(yi)居(ju)條件的(de)(de)(de)估(gu)(gu)計），但位于(yu)(yu)環繞恒(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)傳(chuan)統適居(ju)帶的(de)(de)(de)概率少于(yu)(yu)5％（根據一維無云輻射對流模型估(gu)(gu)算）。

要(yao)注意(yi)的是(shi)，開普(pu)勒22b可能(neng)(neng)因為其(qi)體(ti)積過大而(er)難以存在(zai)(zai)生命。其(qi)狀態可能(neng)(neng)比較(jiao)不像地球，反而(er)較(jiao)接近海(hai)王(wang)星(xing)，擁(yong)有(you)(you)一個(ge)巖(yan)石核心(xin)和(he)液體(ti)與氣體(ti)混合的表面(mian)，或者完全是(shi)液態海(hai)洋(yang)的表面(mian)。無論如(ru)何，開普(pu)勒項(xiang)目的一位(wei)科(ke)學家娜塔(ta)(ta)莉·巴塔(ta)(ta)爾哈（Natalie Batalha）推測“如(ru)果行星(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)海(hai)洋(yang)，巖(yan)石核心(xin)很小，那么(me)在(zai)(zai)這(zhe)樣的海(hai)洋(yang)中生存生命就不會(hui)沒有(you)(you)可能(neng)(neng)。”。該行星(xing)存在(zai)(zai)生命的可能(neng)(neng)性促(cu)使SETI在(zai)(zai)將(jiang)要(yao)執行的研究中把開普(pu)勒22b列為優先選項(xiang)。

這顆(ke)行(xing)星(xing)并(bing)(bing)不像(xiang)國內(nei)一些(xie)媒體所(suo)傳的(de)那(nei)樣，是“首(shou)顆(ke)適(shi)合居(ju)住的(de)類(lei)地行(xing)星(xing)”。NASA的(de)官方網站在發(fa)布這一消息時(shi)，使用的(de)標題是“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”，正確地翻(fan)譯成(cheng)中文應該是“NASA開普勒計劃(hua)證實它的(de)首(shou)顆(ke)位于類(lei)太(tai)陽恒星(xing)宜居(ju)帶中的(de)行(xing)星(xing)”這里的(de)“首(shou)顆(ke)”，指(zhi)的(de)只是開普勒計劃(hua)證實的(de)首(shou)顆(ke)，而并(bing)(bing)非(fei)天文學家發(fa)現(xian)的(de)首(shou)顆(ke)宜居(ju)行(xing)星(xing)。

開(kai)普(pu)勒探測(ce)器(qi)必須觀測(ce)到4次星光變暗(an)，才能確定這(zhe)一(yi)現象確實是由行(xing)星遮擋(dang)星光所致(zhi)——這(zhe)一(yi)步驟就叫做“證(zheng)實”。在2011年2月開(kai)普(pu)勒公布的(de)(de)行(xing)星候(hou)選者中，可能位(wei)于(yu)“宜居帶(dai)”中的(de)(de)共(gong)有54顆，而此(ci)次宣布的(de)(de)“開(kai)普(pu)勒-22b”就是其中第一(yi)顆得到證(zheng)實的(de)(de)行(xing)星。在最新公布的(de)(de)行(xing)星候(hou)選者中，可能位(wei)于(yu)“宜居帶(dai)”中的(de)(de)仍有48顆。因此(ci)，這(zhe)也是最適于(yu)人類(lei)宜居的(de)(de)星球(qiu)。