科学家找到类地星球：距地1402光年，一年385天，可能存在生命？

开普勒-452b（Kepler-452 b，KOI-7016.01）是一颗围绕天鹅座的G型主序星开普勒-452运转的太阳系外行星，距地球约1402光年（430秒差距）。 开普勒太空望远镜对它进行了观测，美国国家航空航天局（NASA）于2015年7月23日宣布了对其的发现。

开普勒-452b是发现的第一颗潜在的超级地球岩质行星，在一颗类太阳恒星的适居带内运行。根据其物理特性，有时被媒体称为地球2.0或地球的表亲。

中文名 开普勒-452b

外文名 Kepler-452b

别名 KOI-7016.01

分类 行星

发现者 开普勒科学团队

发现时间 2015年7月23日

质量 5M⊕(±2)

直径 约20000km(1.5 R⊕)

表面温度 265K

视星等 13.25等(恒星 开普勒-452)

赤经 19时44分00.89秒

赤纬 +44°16′39.2″

距地距离 1402光年

半长轴 1.046天文单位

公转周期 384.843天

轨道倾角 89.806度

星座 天鹅座

发现

2009年，美国国家航空航天局（NASA）发射了开普勒太空望远镜，其光度计用于探测在遥远恒星上的凌星事件。在短暂且规律的凌星过程中，一颗行星会在其恒星前方经过，遮挡恒星光线使其变暗。在最后的测试中，开普勒输入星表（Kepler Input Catalog）中有5万颗恒星，开普勒-452也在其中；原始光变曲线数据被发送给开普勒科学团队进行分析，开普勒科学团队从中挑选了较为明显的行星，以供其他望远镜跟踪。 2009年5月13日至2012年3月17日对潜在的系外行星候选者进行了观测。开普勒-452b大约每385天发生一次的凌星事件，最终得出有一个行星存在结论。 NASA于2015年7月23日宣布了这一发现。

开普勒-452b距离地球近1400光年（430秒差距），当前最快的航天器是2015年7月飞掠冥王星的新视野号探测器，时速仅为56,628千米/小时，如果该飞船飞往开普勒-452b，需要大约2580万年的时间才能到达。开普勒-452b对于现有望远镜或计划中的下一代望远镜来说过于遥远，无法确定其真实质量或是否具有大气层。开普勒太空望远镜聚焦在天空的一个小区域，但是下一代系外行星搜寻太空望远镜（例如TESS卫星探测器和CHEOPS）将搜索整个天域的恒星，即将升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜和未来的大型地面望远镜也可以为这些更近的系外行星的后续研究计划提供支撑，包括分析大气，确定质量、推断组成。然而，Mullally等人在2018年进行的研究显示，从统计上暗示开普勒-452b尚未被证明存在，必须仍然被算作系外行星候选者。

物理特性

开普勒-452b的质量可能是地球的五倍，其表面重力几乎是地球的两倍，尽管对系外行星的质量计算只是粗略的估计。如果它是类地行星，则由于质量和密度较高，可能是具有许多活火山的超级地球。 从太空的角度看，它大部分表面会被浓密且多雾的云层笼罩。不过，它的质量为地球质量的5倍，也增加了该行星是迷你海王星而不是超地球的可能性。

这个行星的公转周期为385地球日，半径比地球的半径大50％，并且位于其母恒星的传统适居带内，热平衡温度为265 K（−8°C），比地球温暖一些；但因为开普勒452的寿命大约是65亿年，比地球多20亿年，因此这颗岩石星球的水和大气有可能蒸发，从而估计表面温度为393 K（120°C; 248°F）。

轨道

开普勒-452b以385天的轨道周期和约1.04AU的轨道半长径绕其主恒星轨道运行，几乎与地球（1 AU）相同。 开普勒-452b很可能没有被潮汐锁定，并具有圆形轨道。 它的母恒星开普勒-452是G型恒星，比太阳发光（L = 1.2L☉）高20％左右，质量与太阳基本相同，只多了3.7％ ，体积大了11％。 它的表面温度为5757 K，与太阳几乎相同，太阳的表面温度为5778K。该恒星的年龄估计约为65亿岁，比太阳的46亿岁大19亿年。在开普勒-452b的表面看它的恒星，几乎与从地球上看到的太阳相同。这颗恒星的视星等为13.426，亮度太暗以至于人类无法用肉眼在地球上看到。

适居性

开普勒-452b是否是岩质行星尚不清楚， [4] 但基于其较小的半径，开普勒-452b很可能是岩质的。开普勒-452b是否提供可居住的环境也尚不清楚。它绕着G2V型恒星运行，就像太阳一样，它的发光质量提高了20％，并且温度和质量几乎相同。恒星的年龄为65亿年，比太阳的年龄大19亿年。在恒星演化的过程中，开普勒-452b从其母恒星接收的能量比地球从太阳接收的能量多10％。如果开普勒-452b是一颗岩石行星，它可能会遭受类似于金星的温室效应失控。不过，由于该行星比地球大60％，因此其估计质量可能为5M⊕（地球质量），可以使其在更长的时间内保持海洋存在，在温室效应压垮之前多争取了5亿年时间。反过来，由于开普勒-452b火山活动的增加，碳酸盐-硅酸盐循环被“缓冲”也能延长其寿命。这可能会导致，在宜居带被推出开普勒-452b轨道之前，潜在的生命仍可以在其表面生存5-9亿年的时间。

探测

开普勒-452b是首个在类太阳恒星的适居带发现的接近地球大小的行星，SETI（搜寻外星情报研究所）的科学家已经开始瞄准开普勒-452b。SETI的研究人员正在使用位于加利福尼亚喀斯喀特山脉的6米（20英尺）望远镜的Allen望远镜阵列来扫描开普勒-452b的无线电传输。 截至2015年7月，该阵列已扫描了超过20亿个频带，但没有任何结果。 望远镜将继续扫描总计90亿个频道，以寻找外星无线电信号。

——参考资料：

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