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开普勒22b

Kepler-22b
太阳系外行星 太阳系外行星列表

艺术家笔下的开普勒22b
母恒星
母恒星 开普勒22
星座 天鹅座
距离620[1] ly (190[2] pc)
光谱类型 G5V
轨道参数
半长轴 (a) 0.849 ± 0.018[1] AU
公转周期 (P) 289.862 ± 0.02日[1][3] d
轨道倾角 (i) 89.764 +0.042
−0.025[1][4]°
物理性质
质量(m)< 0.11[4] MJ
半径(r)2.4 [5] R🜨
辐射功率(F⊙)1.09 🜨
温度 (T) 295[5] K
发现
发现时间 2009年首次观测到[6][7]
2011年12月5日宣布发现[7]
发现者 开普勒空间望远镜科学团队
发现方法 凌日法
发现地点 开普勒空间望远镜
发表论文 已出版论文
其他名称
数据库参考
太阳系外行星
百科全书		data
SIMBADdata

开普勒22b（英语：Kepler-22b）是NASA开普勒空间望远镜所发现第一个位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星[7][8][9]。开普勒22b位于天鹅座内，距离地球600光年，环绕着类太阳恒星开普勒22公转[7][8][9]。

开普勒22b系统和内太阳系比较

发现

该颗行星的发现公布于2011年12月5日[8]。该行星最早于2009年的科学任务开始后第三天被开普勒空间望远镜侦测到。[10]并在2010年下半年观测到它第三次凌日现象。额外的确认资料由史匹哲空间望远镜和地面望远镜提供。该行星的半径大约是地球的2.4倍（海王星半径60%），距离地球约600光年。该行星环绕光谱类型G型的恒星开普勒22[7][8]。

过去的凌日日期

开普勒22b凌日
凌日日期[6] 注释
2009年5月15日 首次被开普勒空间望远镜观察到的凌日
2010年3月1日 由史匹哲空间望远镜观察得到
2010年12月15日 第3次被开普勒空间望远镜观察到的凌日
2011年10月1日 由史匹哲空间望远镜观察得到，长7.4小时，正式确认行星的存在

组成和结构

 
开普勒22b、开普勒69c、开普勒62e、开普勒62f和地球的大小和外观比较

至今其确切质量和表面成分仍不清楚[7][8]。如果其密度和地球相当（5.515 g/cm3），则质量可能是地球的13.8（2.43）倍[calc 1]，表面重力是地球的2.4倍[calc 2]。如果其密度和液态水相当（1 g/cm3），其质量是地球的 2.5 倍[calc 3]，表面重力是地球的0.43倍[calc 4][6]。该行星可能会被归类为超级地球，但要视其实际质量而定[8][11]。

据估计该行星质量可能达到地球35倍，类似天王星和海王星。[12]它有可能是地球10倍质量的海洋行星[13]，但也可能因为其灼热表面而成为“超级金星”（Super Venus）。[11]

由于开普勒22b体积比地球大，它的成分可能和地球有所不同，视质量推测其外壳可能是以液体或气体为主。它有可能是超级地球或热海王星[8][13]，其性质可能类似于半径相近的GJ 1214 b。[14]

生命存在的可能性

开普勒22b距离其母恒星的距离比地球距离太阳少15%。轨道半径是地球轨道的85%[1]，公转周期289.9地球日[15][16]。

从开普勒22b的母星所发射出的光能量比太阳少25%[8]。距离和光能量的状态组合在一起就是行星表面适合生命生存的适当温度。科学家预测如果该行星无大气层，其表面平衡温度大约是-11 °C。如果有类似地球因为大气层造成的温室效应，该行星表面的温度大约是22 °C[7][8]。

要注意的是，开普勒22b可能因为其体积过大而难以存在生命。其状态可能比较不像地球，反而较接近海王星，拥有一个岩石核心和液体与气体混合的表面，或者完全是液态海洋的表面。无论如何，该计划的其中一位科学家娜塔莉·巴塔尔哈（Natalie Batalha）推测生物不无可能存在于这样的海洋之中[17]。该行星存在生命的可能性激励了SETI将执行的研究中把开普勒22b列为优先选项[18]。

温度比较 金星 开普勒22 地球 火星
环球平衡温度 307 K
34 °C
93 °F		 262 K
−11 °C
11.9 °F		 255 K
−18 °C
−0.4 °F		 206 K
−67 °C
−88.6 °F
+ 金星的
温室效应		 737 K
464 °C
867 °F		 733 K
460 °C
860 °F
+ 地球的
温室效应		 295 K
22 °C
71.6 °F		 288 K
15 °C
59 °F
+ 火星的
温室效应		 210 K
−63 °C
−81 °F
潮汐锁定 几乎 不太可能 没有 没有
环球球面反照率 0.9 未知 0.29 0.25
参考：[5][19][20][21][22][23]

近期估计显示开普勒22b逾95%的机会位于适居带中，只有5%机会位于适居带边缘。[24]

参见

注释：计算

  1. ^ m ~ V ~ R3, 因此 2.43 = 13.8
  2. ^ 重力和m/r^2成正比（参见牛顿万有引力定律）。如果 m=13.4，r=2.4，那么 G=13.4/(2.4^2)=2.4 (13.4等于2.4^3)。
  3. ^ (13.8/5.5)
  4. ^ 2.5/2.42

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Notes for Planet Kepler-22 b. Extrasolar Planet Database. [6 December 2011]. （原始内容存档于2012-05-05）. 
  2. ^ Notes for Planet Kepler-22 b. Extrasolar Planet Database. [6 December 2011]. （原始内容存档于2012-05-05）. 
  3. ^ Klotz, Irene (5 December 2011) Alien Planet Could Host Life, 探索频道
  4. ^ 4.0 4.1 Planet: Kepler-22 b. The Extrasolar Planet Encyclopedia. [14 December 2011]. （原始内容存档于2012-05-05）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 "NASA Telescope Confirms Alien Planet in Habitable Zone" （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Space.com（英语：Space.com）. 12 May 2011
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Borucki, William J.; Koch, David G.; Batalha, Natalie; Bryson, Stephen T.; Rowe, Jason; Fressin, Francois; Torres, Guillermo; Caldwell, Douglas A.; Christensen-Dalsgaard, Jørgen; Cochran, William D.; Devore, Edna; Gautier, Thomas N.; Geary, John C.; Gilliland, Ronald; Gould, Alan; Howell, Steve B.; Jenkins, Jon M.; Latham, David W.; Lissauer, Jack J.; Marcy, Geoffrey W.; Sasselov, Dimitar; Boss, Alan; Charbonneau, David; Ciardi, David; Kaltenegger, Lisa; Doyle, Laurance; Dupree, Andrea K.; Ford, Eric B.; Fortney, Jonathan; Holman, Matthew J. Kepler-22b: A 2.4 Earth-radius Planet in the Habitable Zone of a Sun-like Star. The Astrophysical Journal. 2012, 745 (2): 120. arXiv:1112.1640  . doi:10.1088/0004-637X/745/2/120.  The article gives Julian dates, which are converted at imcce.fr （页面存档备份，存于互联网档案馆） (all dates in Univ. Time)
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 NASA – NASA's Kepler Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star. NASA Press Release. [6 December 2011]. （原始内容存档于2013-06-07）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 Kepler 22-b: Earth-like planet confirmed. BBC Online. 5 December 2011 [6 December 2011]. （原始内容存档于2019-08-27）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Kepler-22b: Facts About Exoplanet in Habitable Zone. [2014-01-05]. （原始内容存档于2017-06-07）. 
  10. ^ Dr. Tony Phillips. Kepler Confirms First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star. NASA science news. 5 December 2011 [31 January 2012]. （原始内容存档于2013-11-12）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Kepler-22b - NASA. [2013-12-08]. （原始内容存档于2017-03-31）. 
  12. ^ gives the definition of "Neptunian", among others.. [2012-01-24]. （原始内容存档于2012-09-11）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Abel Mendez Torres. Updates on Exoplanets during the First Kepler Science Conference. Planetary Habitability Laboratory at 波多黎各大学阿雷西沃分校（英语：University of Puerto Rico at Arecibo）. 2011-12-08 [2011-12-08]. （原始内容存档于2011-12-08）. 
  14. ^ Charbonneau, David; Zachory K. Berta; Jonathan Irwin; Christopher J. Burke; Philip Nutzman; Lars A. Buchhave; Christophe Lovis; Xavier Bonfils; David W. Latham; Stéphane Udry; Ruth A. Murray-Clay; Matthew J. Holman; Emilio E. Falco; Joshua N. Winn; Didier Queloz; Francesco Pepe; Michel Mayor; Xavier Delfosse; Thierry Forveille. A super-Earth transiting a nearby low-mass star. Nature. 2009, 462 (17 December 2009): 891–894 [2009-12-15]. doi:10.1038/nature08679. （原始内容存档于2010-01-15）. 
  15. ^ alien planet found in habitable zone - discovery. [2011-12-05]. （原始内容存档于2012-01-07）. 
  16. ^ NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star - NASA. [2011-12-05]. （原始内容存档于2015-06-12）. 
  17. ^ Borenstein, Seth. Planet in sweet spot of Goldilocks zone for life. Associated Press. 5 December 2011 [6 December 2011]. （原始内容存档于2012-09-05）. 
  18. ^ Ian O'Neill. SETI to Hunt for Aliens on Kepler's Worlds. Discovery News. 2011-12-05 [2011-12-10]. （原始内容存档于2012-12-25）. 
  19. ^ Vogt, Steven S.; Butler, R. Paul; Rivera, Eugenio J.; Haghighipour, Nader; Henry, Gregory W.; Williamson, Michael H. The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone of the Nearby M3V Star Gliese 581. 29 September 2010. arXiv:1009.5733   [astro-ph.EP]. 
  20. ^ Stephens, Tim. Newly discovered planet may be first truly habitable exoplanet. University News & Events. 加利福尼亚大学圣塔克鲁兹分校. 29 September 2010 [2013-12-08]. （原始内容存档于2013-11-03）. 
  21. ^ NASA, Mars: Facts & Figures. [28 January 2010]. （原始内容存档于2010-05-28）. 
  22. ^ Mallama, A.; Wang, D.; Howard, R. A. Venus phase function and forward scattering from H2SO4. Icarus. 2006, 182 (1): 10–22. Bibcode:2006Icar..182...10M. doi:10.1016/j.icarus.2005.12.014. 
  23. ^ Mallama, A. The magnitude and albedo of Mars. Icarus. 2007, 192 (2): 404–416. Bibcode:2007Icar..192..404M. doi:10.1016/j.icarus.2007.07.011. 
  24. ^ Kipping, D. M.; Forgan, D.; Hartman, J.; Nesvorný, D.; Bakos, G. Á.; Schmitt, A.; Buchhave, L. The Hunt for Exomoons with Kepler (Hek). Iii. The First Search for an Exomoon Around a Habitable-Zone Planet. The Astrophysical Journal. 2013, 777 (2): 134. arXiv:1306.1530v1  . doi:10.1088/0004-637X/777/2/134. 

外部链接



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