Kepler-22b экзопланета в обитаемой зоне

Kepler-22b — это экстрасолярная планета, вращающаяся вокруг звезды G-типа Kepler-22. Она расположена примерно в 600 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Её обнаружил космический телескоп НАСА Kepler. Это первая известная планета на орбите в пределах обитаемой зоны звезды, подобной Солнцу.

Первый транзит «Кеплера-22b» перед своей звездой был замечен на третий день научных исследований телескопа Кеплер в середине 2009 года. Третий транзит Kepler-22b был обнаружен в конце 2010 года. Космический телескоп «Спитцер» предоставил дополнительные данные, подтверждающие транзиты экзопланеты. 5 декабря 2011 года было объявлено о подтверждении существования Kepler-22b.

Состав и структура Кеплер-22b

Радиус Kepler-22b примерно в 2,4 раза превышает радиус Земли. Её масса и состав поверхности остаются неизвестными, с установлением только некоторых очень грубых оценок. По одним расчетам, она имеет менее 124 масс Земли, а по другим — менее 36 масс Земли. Считается, что объект имеет массу, аналогичную массе Нептуна (~35 масс Земли).

Предполагается, что экзопланета Kepler-22b — это мир одного большого океана. Она может быть сопоставима с богатой водой планетой GJ 1214 b, хотя Kepler-22b, в отличие от GJ 1214 b, находится в обитаемой зоне. Если бы она имела состав, подобный земному, то сжатие материала внутри планеты дало бы общую массу, превышающую 40 масс Земли. Такая планета будет производить поверхностную гравитацию более чем в 7 раз больше, чем на Земле. По радиальным измерениям скорости системы, предполагается, что Kepler-22b не имеет земного состава. Она, вероятно, будет иметь более летучий богатый состав с жидкой или газообразной внешней оболочкой. Это сделало бы её похожим на Kepler-11f — самую маленькую известную газовую планету.

Орбита Kepler-22b

Единственные параметры орбиты планеты, которые в настоящее время доступны — это ее период, который составляет около 290 дней, и ее наклон, который составляет приблизительно 90°.

Никакой информации о форме орбиты планеты не имеется. Известно, что многие внеземные планеты движутся по высокоэллиптическим орбитам. Известно, что полу-большая ось её орбиты находится в пределах обитаемой зоны звезды. Если экзопланета имеет сильно вытянутую орбиту, она вполне может провести лишь небольшую часть своего времени в этой обитаемой зоне, что вызовет экстремальные перепады температур на ней и сделает ее негостеприимной.

Температура поверхности и состав Кеплер-22b

Среднее расстояние от звезды Kepler-22b до ее звезды Kepler-22 на 15% меньше, чем расстояние от Земли до Солнца. Светимость Kepler-22 на 25% меньше, чем у нашей звезды. Эта комбинация более короткого среднего расстояния от звезды и более низкой звездной светимости согласуется с умеренной температурой поверхности на этом расстоянии. Предполагается, что поверхность не подвержена экстремальному тепличному нагреву.

Если будет обнаружено, что планета движется по сильно эллиптической орбите, ее температура поверхности будет варьироваться от более высокой температуры вблизи Kepler-22 до более низкой, когда она находится дальше. Если орбита действительно сильно эллиптична, то диапазон температурной дисперсии будет экстремальным.

Ученые могут оценить возможные состояния поверхности следующим образом:

• В отсутствие атмосферы равновесная температура составляла бы приблизительно -11° С.
• Если бы атмосфера обеспечивала парниковый эффект, аналогичный по величине земному, то средняя температура поверхности планеты составляла бы 22° C.
• Если бы атмосфера обеспечивала парниковый эффект, аналогичный по величине тому, что имеет место на Венере, то средняя температура поверхности планеты составляла бы 460° C.