2009年5月12日,,開普勒太空望遠鏡在剛剛開始科學運作的第三天,就觀察到了Kepler-22b在其恒星前的第一次凌星,。2010年12月15日發(fā)現其第三次凌星,。之后,斯皮策太空望遠鏡和地面觀測提供了更多的確認數據,。2011年12月5日,,公布該顆行星的發(fā)現。威廉·伯魯奇(William Borucki)是NASA加州艾姆斯研究中心的科學家,,也是開普勒望遠鏡項目的首席科學家,,正是他領導了這個發(fā)現。
開普勒22b的半徑大約是地球的2.4倍,。它的質量和表面組成仍然未知,,僅建立了一些非常粗略的估計:在3σ置信極限下,它質量小于地球質量的124倍,,在1σ置信區(qū)間下,,它質量小于地球質量的36倍。Kipping等人采用的模型,。(2013)無法可靠地檢測到質量(最佳擬合值僅比1σ置信區(qū)間稍大),。
被科學家稱為“水世界”的開普勒22b可能是一顆“海洋行星”。盡管開普勒22b與GJ 1214 b不同,,但它也位于適居帶,,因此它可能也與富含水的行星GJ 1214 b相類似。通過對恒星系統(tǒng)的徑向速度測量,,已經排除了少于1σ不確定性的類似地球的組成,。因此,它可能具有更易揮發(fā)的,,具有液態(tài)或氣態(tài)外殼的成分,;這將使其類似于已知的最小氣體行星開普勒-11f。
開普勒22b是圍繞開普勒22公轉的太陽系外行星,。位于天鵝座,,距地球約587光年(180秒差距)。它是由開普勒太空望遠鏡于2011年12月發(fā)現的,。
母恒星開普勒22是一顆G型恒星,,其質量比太陽小3%,,體積小2%,表面溫度為5,518K(5,245°C),,而太陽的表面溫度為5,778 K(5,505°C),。這顆恒星大約有40億年的歷史。相比之下,,太陽已有46億年的歷史,。開普勒22的視星等為11.5,這意味著它太暗而無法用肉眼看到,。
當前可獲得的行星軌道參數僅有軌道周期(大約290天)和傾角(大約90°),。從地球上看,開普勒22b可以在其母恒星的圓面上定期通過發(fā)生凌星現象,。為了獲得有關行星軌道細節(jié)的更多信息,,需要使用其他行星探測方法,例如徑向速度法,。自從發(fā)現以來已在行星上執(zhí)行過此類方法,,但這些方法尚未檢測到行星偏心率的準確值,因此(截至2012年3月)天文學家僅設置了該行星質量的上限,。
開普勒系外衛(wèi)星搜索項目(HEK,,The Hunt for Exomoons with Kepler)研究了開普勒太空望遠鏡對該行星的光度測定,為了找到任何可能由軌道衛(wèi)星引起的凌星時間和持續(xù)時間變化的證據,。不過結果是沒有發(fā)現這種變化,,因此排除了質量大于0.54地球質量的開普勒22b衛(wèi)星的存在。
開普勒22b距離其母恒星開普勒22的距離要比地球距離太陽少15%,。但從開普勒22b的母星所發(fā)射出的光輻射比太陽少25%,。綜合考慮較遠的平均距離和較低的光輻射,行星表面存在適合生命生存的溫度,,假定該行星表面沒有極端的溫室效應加熱,。
科學家預測如果該行星無大氣層,其表面熱平衡溫度大約是-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,。但如果開普勒22b在高度橢圓的軌道上運行,其表面溫度變化將非常大,。最近的估計表明,,開普勒22b處于以當代金星和早期火星限定的經驗宜居帶中的可能性超過95%(基于這些行星何時可能支持宜居條件的估計),,但位于環(huán)繞恒星的傳統(tǒng)適居帶的概率少于5%(根據一維無云輻射對流模型估算)。,。
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(tài)可能比較不像地球,反而較接近海王星,,擁有一個巖石核心和液體與氣體混合的表面,,或者完全是液態(tài)海洋的表面。無論如何,,開普勒項目的一位科學家娜塔莉·巴塔爾哈(Natalie Batalha)推測“如果行星主要是海洋,,巖石核心很小,那么在這樣的海洋中生存生命就不會沒有可能,?!薄T撔行谴嬖谏目赡苄源偈筍ETI在將要執(zhí)行的研究中把開普勒22b列為優(yōu)先選項,。
這顆行星并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(fā)布這一消息時,,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開普勒計劃證實它的首顆位于類太陽恒星宜居帶中的行星”這里的“首顆”,指的只是開普勒計劃證實的首顆,,而并非天文學家發(fā)現的首顆宜居行星,。
開普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月開普勒公布的行星候選者中,,可能位于“宜居帶”中的共有54顆,而此次宣布的“開普勒-22b”就是其中第一顆得到證實的行星,。在最新公布的行星候選者中,,可能位于“宜居帶”中的仍有48顆。因此,,這也是最適于人類宜居的星球,。