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開普勒22b

Kepler-22b
太陽系外行星 太陽系外行星列表

藝術家筆下的開普勒22b
母恆星
母恆星 開普勒22
星座 天鵝座
距離620[1] ly (190[2] pc)
光譜類型 G5V
軌道參數
半長軸 (a) 0.849 ± 0.018[1] AU
公轉週期 (P) 289.862 ± 0.02日[1][3] d
軌道傾角 (i) 89.764 +0.042
−0.025[1][4]°
物理性質
質量(m)< 0.11[4] MJ
半徑(r)2.4 [5] R🜨
輻射功率(F⊙)1.09 🜨
溫度 (T) 295[5] K
發現
發現時間 2009年首次觀測到[6][7]
2011年12月5日宣佈發現[7]
發現者 開普勒太空望遠鏡科學團隊
發現方法 凌日法
發現地點 開普勒太空望遠鏡
發表論文 已出版論文
其他名稱
數據庫參考
太陽系外行星
百科全書		data
SIMBADdata

開普勒22b（英語：Kepler-22b）是NASA開普勒太空望遠鏡所發現第一個位於類太陽恆星適居帶的太陽系外行星[7][8][9]。開普勒22b位於天鵝座內，距離地球600光年，環繞着類太陽恆星開普勒22公轉[7][8][9]。

開普勒22b系統和內太陽系比較

發現

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該顆行星的發現公佈於2011年12月5日[8]。該行星最早於2009年的科學任務開始後第三天被開普勒太空望遠鏡偵測到。[10]並在2010年下半年觀測到它第三次凌日現象。額外的確認資料由史匹哲太空望遠鏡和地面望遠鏡提供。該行星的半徑大約是地球的2.4倍（海王星半徑60%），距離地球約600光年。該行星環繞光譜類型G型的恆星開普勒22[7][8]。

過去的凌日日期

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開普勒22b凌日
凌日日期[6] 註釋
2009年5月15日 首次被開普勒太空望遠鏡觀察到的凌日
2010年3月1日 由史匹哲太空望遠鏡觀察得到
2010年12月15日 第3次被開普勒太空望遠鏡觀察到的凌日
2011年10月1日 由史匹哲太空望遠鏡觀察得到，長7.4小時，正式確認行星的存在

組成和結構

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開普勒22b、開普勒69c、開普勒62e、開普勒62f和地球的大小和外觀比較

至今其確切質量和表面成分仍不清楚[7][8]。如果其密度和地球相當（5.515 g/cm3），則質量可能是地球的13.8（2.43）倍[calc 1]，表面重力是地球的2.4倍[calc 2]。如果其密度和液態水相當（1 g/cm3），其質量是地球的 2.5 倍[calc 3]，表面重力是地球的0.43倍[calc 4][6]。該行星可能會被歸類為超級地球，但要視其實際質量而定[8][11]。

據估計該行星質量可能達到地球35倍，類似天王星和海王星。[12]它有可能是地球10倍質量的海洋行星[13]，但也可能因為其灼熱表面而成為「超級金星」（Super Venus）。[11]

由於開普勒22b體積比地球大，它的成分可能和地球有所不同，視質量推測其外殼可能是以液體或氣體為主。它有可能是超級地球或熱海王星[8][13]，其性質可能類似於半徑相近的GJ 1214 b。[14]

生命存在的可能性

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開普勒22b距離其母恆星的距離比地球距離太陽少15%。軌道半徑是地球軌道的85%[1]，公轉周期289.9地球日[15][16]。

從開普勒22b的母星所發射出的光能量比太陽少25%[8]。距離和光能量的狀態組合在一起就是行星表面適合生命生存的適當溫度。科學家預測如果該行星無大氣層，其表面平衡溫度大約是-11 °C。如果有類似地球因為大氣層造成的溫室效應，該行星表面的溫度大約是22 °C[7][8]。

要注意的是，開普勒22b可能因為其體積過大而難以存在生命。其狀態可能比較不像地球，反而較接近海王星，擁有一個岩石核心和液體與氣體混合的表面，或者完全是液態海洋的表面。無論如何，該計劃的其中一位科學家娜塔莉·巴塔爾哈（Natalie Batalha）推測生物不無可能存在於這樣的海洋之中[17]。該行星存在生命的可能性激勵了SETI將執行的研究中把開普勒22b列為優先選項[18]。

溫度比較 金星 開普勒22 地球 火星
環球平衡溫度 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
溫室效應		 737 K
464 °C
867 °F		 733 K
460 °C
860 °F
+ 地球的
溫室效應		 295 K
22 °C
71.6 °F		 288 K
15 °C
59 °F
+ 火星的
溫室效應		 210 K
−63 °C
−81 °F
潮汐鎖定 幾乎 不太可能 沒有 沒有
環球球面反照率 0.9 未知 0.29 0.25
參考：[5][19][20][21][22][23]

近期估計顯示開普勒22b逾95%的機會位於適居帶中，只有5%機會位於適居帶邊緣。[24]

參見

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註釋：計算

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  1. ^ m ~ V ~ R3, 因此 2.43 = 13.8
  2. ^ 重力和m/r^2成正比（參見牛頓萬有引力定律）。如果 m=13.4，r=2.4，那麼 G=13.4/(2.4^2)=2.4 (13.4等於2.4^3)。
  3. ^ (13.8/5.5)
  4. ^ 2.5/2.42

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Notes for Planet Kepler-22 b. Extrasolar Planet Database. [6 December 2011]. （原始內容存檔於2012-05-05）. 
  2. ^ Notes for Planet Kepler-22 b. Extrasolar Planet Database. [6 December 2011]. （原始內容存檔於2012-05-05）. 
  3. ^ Klotz, Irene (5 December 2011) Alien Planet Could Host Life, 探索頻道
  4. ^ 4.0 4.1 Planet: Kepler-22 b. The Extrasolar Planet Encyclopedia. [14 December 2011]. （原始內容存檔於2012-05-05）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 "NASA Telescope Confirms Alien Planet in Habitable Zone" （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）. Space.com（英語：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 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2019-08-27）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Kepler-22b: Facts About Exoplanet in Habitable Zone. [2014-01-05]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2013-11-12）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Kepler-22b - NASA. [2013-12-08]. （原始內容存檔於2017-03-31）. 
  12. ^ gives the definition of "Neptunian", among others.. [2012-01-24]. （原始內容存檔於2012-09-11）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Abel Mendez Torres. Updates on Exoplanets during the First Kepler Science Conference. Planetary Habitability Laboratory at 波多黎各大學阿雷西沃分校（英語：University of Puerto Rico at Arecibo）. 2011-12-08 [2011-12-08]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於2010-01-15）. 
  15. ^ alien planet found in habitable zone - discovery. [2011-12-05]. （原始內容存檔於2012-01-07）. 
  16. ^ NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star - NASA. [2011-12-05]. （原始內容存檔於2015-06-12）. 
  17. ^ Borenstein, Seth. Planet in sweet spot of Goldilocks zone for life. Associated Press. 5 December 2011 [6 December 2011]. （原始內容存檔於2012-09-05）. 
  18. ^ Ian O'Neill. SETI to Hunt for Aliens on Kepler's Worlds. Discovery News. 2011-12-05 [2011-12-10]. （原始內容存檔於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. 加利福尼亞大學聖塔克魯茲分校. 29 September 2010 [2013-12-08]. （原始內容存檔於2013-11-03）. 
  21. ^ NASA, Mars: Facts & Figures. [28 January 2010]. （原始內容存檔於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. 

外部連結

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