克卜勒-22b(Kepler-22b)

克卜勒-22b

Kepler-22b一般指本詞條

克卜勒-22b是美國宇航局克卜勒計畫於2011年12月確認的首顆位於宜居帶的系外行星。它圍繞一顆和太陽非常相似的恆星公轉。截止2011年2月份,科學家們共報告發現54顆位於宜居帶的系外行星候選體,其中Kepler-22b是首顆得到確認的。

基本介紹

  • 中文名:克卜勒-22b
  • 外文名:Kepler-22 b
  • 別稱:KOI-87.01,KOI-87 b,KIC 10593626 b
  • 分類:地球質量行星
  • 發現時間:2011
  • 直徑:30326千米
  • 表面溫度:21℃ 
  • 赤經:19h16m51s
  • 赤緯:47°53′4″
  • 距地距離:587光年
  • 半長軸:0.849天文單位
  • 公轉周期:290天
  • 性質:宜居帶的系外行星
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發現行星

美國宇航局所屬克卜勒空間望遠鏡於2011年12月確認了首顆位於所謂“宜居帶”中,並且圍繞一顆和我們的太陽非常相似的恆星公轉的系外行星。這顆最新確認的系外行星名為克卜勒-22b(Kepler-22b)。
克卜勒-22b
克卜勒-22b行星系統和太陽系行星系統對比圖克卜勒-22b行星系統和太陽系行星系統對比圖
威廉姆·布魯基(William Borucki)是宇航局加州埃姆斯研究中心科學家,也是克卜勒望遠鏡項目的首席科學家,正是他領導了這一次發現Kepler-22b的工作。他說:“我們第一次觀察到這顆系外行星可能存在的零星線索是在望遠鏡升空調試工作完成後僅僅3天的時候,而到了2010年假期的時候我們終於觀察到3次重複顯現的凌星現象,從而可以確定此項發現。”

行星介紹

克卜勒-22b直徑大約是地球的2.4倍,距離我們大約有600光年,人類若使用現有的宇宙飛船飛往克卜勒-22b大約需要2200萬年的時間。儘管其直徑比地球大上不少,但是它的軌道公轉周期約為290天,和地球相差不大。它圍繞運行的中央恆星和太陽非常相似,也是一顆光譜型為G的黃矮星,只是質量稍小,這顆行星的表面溫度約為70華氏度(相當於21攝氏度),非常適宜生物的居住,也有可能是溫暖的海洋行星。不過科學家們尚不能確定其地表究竟是岩石質地的還是液態或是氣態形式,然而不管如何,這項發現是朝向找到另一顆地球這一最終目標所邁出的堅實一步。人類的探索太空又近了一步。
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至今克卜勒-22b的確切質量和表面成分仍不清楚。如果其密度和地球相當 (5.515 g/cm^3),則質量可能是地球的 13.8 倍,表面重力是地球的 2.4 倍。如果其密度和液態水相當 (1 g/cm),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]。該行星可能會被歸類為超級地球,但要視其實際質量而定。
一開始據估計該行星質量可能達到地球 35 倍,類似海王星的氣體巨行星,但最可能的狀況是地球 10 倍質量的超級行星
該行星視其實際質量可能是超級行星。

科學解析

太陽系中共有8顆行星,只有地球上存在宜人的氣溫,使水能以液態形式長期存在於地表之上。為什麼會這樣?根本原因在於,地球到太陽的距離既不太近,也不太遠,接受到的太陽輻射剛剛好。太陽周圍能夠滿足這一條件的區域,就被稱為“宜居帶”(habitable zone)。不同恆星的宜居帶到恆星的遠近並不是固定的,與恆星性質有很大關係。如果一顆恆星溫度和亮度都比太陽高,宜居帶就會離它稍遠一些;如果溫度和亮度都比太陽低,宜居帶就會稍近一些。此外,宜居帶也不是一個範圍非常狹窄的區域。太陽系的宜居帶從金星軌道外側一直延伸到火星軌道外側,因此嚴格說來,地球和火星都在太陽系的宜居帶內。只不過火星質量較小,核心液化較快,使磁場消失,大氣被太陽風吹到太空中,後來變得寒冷而乾燥,不適宜居住了。
克卜勒-22b
“克卜勒-22b”圍繞著一顆類似於太陽的恆星旋轉,這顆恆星發出的光比太陽光弱大約25%,因此那裡的宜居帶要比太陽系裡的宜居帶更靠近恆星一些。而在另一方面,“克卜勒-22b”到母星的距離又比地球到太陽的平均距離近了大約15%,恰好使它處在了宜居帶中。因此,如果新行星的性質與地球相似,液態水就可以在那顆行星的地表上長期存在。

宜居條件

1液態水:水是一切生命之源。既然生命離不開水,搜尋地外生命的實質就是搜尋液態水。
2壽命:孕育生命需要一個相當長時間的過程,因此一個星系中要有生命存在,它的中心恆星壽命不能太短。通常認為,中心恆星壽命至少要達到10億年,才有可能在它的行星系中孕育出生命。
3“保鏢”巨型氣態行星:一顆行星上要有生命存在,除了必須要滿足到中心恆星的距離、行星本身的類型和大小這三個條件之一外,它周圍的環境對能否演化出生命也起到決定性作用。一個行星系所具有的巨型氣態行星數目就是一個重要條件。在太陽系中,木星和土星均屬於巨型氣態行星,它們具有很大的質量,實際上充當著地球的“保鏢”。它們像棒球手套一樣抵擋了彗星對地球的侵襲,能夠偏離或者吸引可能碰撞地球的彗星。

移民猜想

不過馬上移民是很不現實的,因為位於天琴座和天鵝座方向的“克卜勒-22b”距離地球約600光年之遙。此前科學家曾發現多顆位於“宜居帶”的行星,可惜它們多是體積巨大的氣體行星,並不適合生命生存。而“克卜勒-22b”的體積並不比地球大很多,這意味著它很有可能由岩石組成,不過科學家們還未能證實這顆行星的組成主要為岩石還是氣體或液體。這已是目前被證實的從大小和運行軌道來說最接近地球形態的行星。
這顆行星圍繞運轉的母恆星比太陽略小、略冷,但和太陽一樣屬於比較穩定、壽命比較長的恆星。 美國航天局總部“克卜勒”項目科學家道格拉斯表示,“克卜勒-22b”的發現“是我們在發現地球孿生兄弟過程中的個重要里程碑”。相關研究成果將發表在美國《天體物理學》雜誌上。
NASA將謠言證實
這顆行星並不像國內一些媒體所傳的那樣,是“首顆適合居住的類地行星”。NASA的官方網站在發布這一訊息時,使用的標題是“NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star”,正確地翻譯成中文應該是“NASA克卜勒計畫證實它的首顆位於類太陽恆星宜居帶中的行星”。
這裡的“首顆”,指的只是克卜勒計畫證實的首顆,而非天文學家發現的首顆宜居行星。事實上,克卜勒在它監測的大約15萬顆恆星周圍,迄今為止共發現了2326顆疑似行星的候選者,其中大小與地球接近的有207顆,超級地球有680顆,海王星大小的1181顆,木星大小的203顆,還有55顆比木星更大。
克卜勒探測器必須觀測到4次星光變暗,才能確定這一現象確實是由行星遮擋星光所致——這一步驟就叫做“證實”。在2011年2月克卜勒公布的行星候選者中,可能位於“宜居帶”中的共有54顆,而此次宣布的“克卜勒-22b”就是其中第一顆得到證實的行星。在目前最新公布的行星候選者中,可能位於“宜居帶”中的仍有48顆。因此,這也是最適於人類宜居的星球。

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