開普勒-452b（Kepler-452 b，KOI-7016.01）是一顆圍繞天鵝座的G型主序星開普勒-452運(yùn)轉(zhuǎn)的太陽系外行星，距地球約1402光年（430秒差距）。 開普勒太空望遠(yuǎn)鏡對它進(jìn)行了觀測，美國國家航空航天局（NASA）于2015年7月23日宣布了對其的發(fā)現(xiàn)。

開普勒-452b是發(fā)現(xiàn)的第一顆潛在的超級地球巖質(zhì)行星，在一顆類太陽恒星的適居帶內(nèi)運(yùn)行。根據(jù)其物理特性，有時(shí)被媒體稱為地球2.0或地球的表親。

中文名 開普勒-452b

外文名 Kepler-452b

別名 KOI-7016.01

分類 行星

發(fā)現(xiàn)者 開普勒科學(xué)團(tuán)隊(duì)

發(fā)現(xiàn)時(shí)間 2015年7月23日

質(zhì)量 5M⊕(±2)

直徑 約20000km(1.5 R⊕)

表面溫度 265K

視星等 13.25等(恒星 開普勒-452)

赤經(jīng) 19時(shí)44分00.89秒

赤緯 +44°16′39.2″

距地距離 1402光年

半長軸 1.046天文單位

公轉(zhuǎn)周期 384.843天

軌道傾角 89.806度

星座 天鵝座

發(fā)現(xiàn)

2009年，美國國家航空航天局（NASA）發(fā)射了開普勒太空望遠(yuǎn)鏡，其光度計(jì)用于探測在遙遠(yuǎn)恒星上的凌星事件。在短暫且規(guī)律的凌星過程中，一顆行星會(huì)在其恒星前方經(jīng)過，遮擋恒星光線使其變暗。在最后的測試中，開普勒輸入星表（Kepler Input Catalog）中有5萬顆恒星，開普勒-452也在其中；原始光變曲線數(shù)據(jù)被發(fā)送給開普勒科學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分析，開普勒科學(xué)團(tuán)隊(duì)從中挑選了較為明顯的行星，以供其他望遠(yuǎn)鏡跟蹤。 2009年5月13日至2012年3月17日對潛在的系外行星候選者進(jìn)行了觀測。開普勒-452b大約每385天發(fā)生一次的凌星事件，最終得出有一個(gè)行星存在結(jié)論。 NASA于2015年7月23日宣布了這一發(fā)現(xiàn)。

開普勒-452b距離地球近1400光年（430秒差距），當(dāng)前最快的航天器是2015年7月飛掠冥王星的新視野號(hào)探測器，時(shí)速僅為56,628千米/小時(shí)，如果該飛船飛往開普勒-452b，需要大約2580萬年的時(shí)間才能到達(dá)。開普勒-452b對于現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡或計(jì)劃中的下一代望遠(yuǎn)鏡來說過于遙遠(yuǎn)，無法確定其真實(shí)質(zhì)量或是否具有大氣層。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡聚焦在天空的一個(gè)小區(qū)域，但是下一代系外行星搜尋太空望遠(yuǎn)鏡（例如TESS衛(wèi)星探測器和CHEOPS）將搜索整個(gè)天域的恒星，即將升空的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和未來的大型地面望遠(yuǎn)鏡也可以為這些更近的系外行星的后續(xù)研究計(jì)劃提供支撐，包括分析大氣，確定質(zhì)量、推斷組成。然而，Mullally等人在2018年進(jìn)行的研究顯示，從統(tǒng)計(jì)上暗示開普勒-452b尚未被證明存在，必須仍然被算作系外行星候選者。

物理特性

開普勒-452b的質(zhì)量可能是地球的五倍，其表面重力幾乎是地球的兩倍，盡管對系外行星的質(zhì)量計(jì)算只是粗略的估計(jì)。如果它是類地行星，則由于質(zhì)量和密度較高，可能是具有許多活火山的超級地球。 從太空的角度看，它大部分表面會(huì)被濃密且多霧的云層籠罩。不過，它的質(zhì)量為地球質(zhì)量的5倍，也增加了該行星是迷你海王星而不是超地球的可能性。

這個(gè)行星的公轉(zhuǎn)周期為385地球日，半徑比地球的半徑大50％，并且位于其母恒星的傳統(tǒng)適居帶內(nèi)，熱平衡溫度為265 K（?8°C），比地球溫暖一些；但因?yàn)殚_普勒452的壽命大約是65億年，比地球多20億年，因此這顆巖石星球的水和大氣有可能蒸發(fā)，從而估計(jì)表面溫度為393 K（120°C; 248°F）。

軌道

開普勒-452b以385天的軌道周期和約1.04AU的軌道半長徑繞其主恒星軌道運(yùn)行，幾乎與地球（1 AU）相同。 開普勒-452b很可能沒有被潮汐鎖定，并具有圓形軌道。 它的母恒星開普勒-452是G型恒星，比太陽發(fā)光（L = 1.2L☉）高20％左右，質(zhì)量與太陽基本相同，只多了3.7％ ，體積大了11％。 它的表面溫度為5757 K，與太陽幾乎相同，太陽的表面溫度為5778K。該恒星的年齡估計(jì)約為65億歲，比太陽的46億歲大19億年。在開普勒-452b的表面看它的恒星，幾乎與從地球上看到的太陽相同。這顆恒星的視星等為13.426，亮度太暗以至于人類無法用肉眼在地球上看到。

適居性

開普勒-452b是否是巖質(zhì)行星尚不清楚， [4] 但基于其較小的半徑，開普勒-452b很可能是巖質(zhì)的。開普勒-452b是否提供可居住的環(huán)境也尚不清楚。它繞著G2V型恒星運(yùn)行，就像太陽一樣，它的發(fā)光質(zhì)量提高了20％，并且溫度和質(zhì)量幾乎相同。恒星的年齡為65億年，比太陽的年齡大19億年。在恒星演化的過程中，開普勒-452b從其母恒星接收的能量比地球從太陽接收的能量多10％。如果開普勒-452b是一顆巖石行星，它可能會(huì)遭受類似于金星的溫室效應(yīng)失控。不過，由于該行星比地球大60％，因此其估計(jì)質(zhì)量可能為5M⊕（地球質(zhì)量），可以使其在更長的時(shí)間內(nèi)保持海洋存在，在溫室效應(yīng)壓垮之前多爭取了5億年時(shí)間。反過來，由于開普勒-452b火山活動(dòng)的增加，碳酸鹽-硅酸鹽循環(huán)被“緩沖”也能延長其壽命。這可能會(huì)導(dǎo)致，在宜居帶被推出開普勒-452b軌道之前，潛在的生命仍可以在其表面生存5-9億年的時(shí)間。

探測

開普勒-452b是首個(gè)在類太陽恒星的適居帶發(fā)現(xiàn)的接近地球大小的行星，SETI（搜尋外星情報(bào)研究所）的科學(xué)家已經(jīng)開始瞄準(zhǔn)開普勒-452b。SETI的研究人員正在使用位于加利福尼亞喀斯喀特山脈的6米（20英尺）望遠(yuǎn)鏡的Allen望遠(yuǎn)鏡陣列來掃描開普勒-452b的無線電傳輸。 截至2015年7月，該陣列已掃描了超過20億個(gè)頻帶，但沒有任何結(jié)果。 望遠(yuǎn)鏡將繼續(xù)掃描總計(jì)90億個(gè)頻道，以尋找外星無線電信號(hào)。

——參考資料：

1. Jenkins J M , Twicken J D , Batalha N M , et al. Discovery and Validation of Kepler-452b: A 1.6 R? Super Earth Exoplanet in the Habitable Zone of a G2 Star[J]. Astronomical Journal, 2015, 150(2):56.

2. The Habitable Exoplanets Catalog ．Planetary Habitability Laboratory

3. NASA's Kepler Mission Discovers Bigger, Older Cousin to Earth ．NASA．2015-07-23

4. ”Earth 2.0“ found in Nasa Kepler telescope haul ．BBC News

5. Kepler-452b: How long would it take humans to reach 'Earth 2' and could we live there? ．express.co.uk

6. NASA – NASA's Kepler Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star ．NASA Press Release．2011-12-06

7. Mullally F , Thompson S E , Coughlin J L , et al. Kepler’s Earth-like Planets Should Not Be Confirmed without Independent Detection: The Case of Kepler-452b[J]. The Astronomical Journal, 2018.

8. Scientists discover 12 new potential Earth-like planets ．The Washington Post．2015-07-23

9. Kepler Data Reveals What Might Be Best 'Goldilocks ．New York Times．2015-07-23

10. NASA spies Earth-sized exoplanet orbiting Sun-like star ．Nature．2015-07-23

11. Temperature of the Sun ．Universe Today．2011-02-19

12. Planet HIP 11915 ．exoplanet.eu．2015-07-17

13. NASA Kepler press conference. 23 July 2015.

14. Is Earth's Closest Cousin A Dying Planet? ．Gizmodo.com．2015-07-30

15. Astronomers discover Earth's 'bigger, older cousin' ．theweathernetwork．2015-08-05

16. No, Kepler-452b is not the most Earth-like planet found so far ．cnnhit.com．2015-08-05

17. SETI Targets Kepler-452b, Earth's 'Cousin,' in Search for Alien Life ．space.com