Kepler-22b

Zusammensetzung und Struktur

Der Radius von Kepler-22b beträgt etwa das 2,4-fache des Radius der Erde. Seine Masse und Oberflächenzusammensetzung bleiben unbekannt, es wurden nur einige sehr grobe Schätzungen vorgenommen: Er hat weniger als 124 Erdmassen bei der 3-Sigma-Vertrauensgrenze und weniger als 36 Erdmassen bei der 1-Sigma-Vertrauensgrenze.

Man geht davon aus, dass das Objekt eine Masse ähnlich der von Neptun hat (~35 Erdmassen). Eine andere Möglichkeit ist, dass Kepler-22b eine "ozeanähnliche" Welt ist. Sie könnte auch mit dem wasserreichen Planeten GJ 1214 b vergleichbar sein, obwohl Kepler-22b, anders als GJ 1214 b, in der bewohnbaren Zone liegt. Wenn er eine erdähnliche Zusammensetzung hat, würde die Kompression von Material im Inneren des Planeten eine Gesamtmasse von mehr als 40 Erdmassen ergeben. Ein solcher Planet würde auch eine Oberflächengravitation erzeugen, die mehr als das 7fache der Erdmasse beträgt. Dies wird durch Radialgeschwindigkeitsmessungen des Systems bis zu einer Unsicherheit von mindestens 1-sigma ausgeschlossen, was darauf hindeutet, dass Kepler-22b keine erdähnliche Zusammensetzung hat. Es ist wahrscheinlich, dass er eine flüchtigere, reichhaltigere Zusammensetzung mit einer flüssigen oder gasförmigen Außenhülle hat; damit würde er Kepler-11f, dem kleinsten bekannten Gasplaneten, ähneln.

"Wenn es sich hauptsächlich um einen Ozean mit einem kleinen felsigen Kern handelt", spekulierte Natalie Batalha, eine der Wissenschaftlerinnen des Projekts, "dann ist es nicht jenseits des Bereichs der Möglichkeiten, dass in einem solchen Ozean Leben existieren könnte". Diese Möglichkeit des Lebens hat SETI dazu angespornt, Forschung an Spitzenkandidaten für außerirdische Intelligenz durchzuführen. Wenn jedoch der Kohlenstoffkreislauf des Planeten aufgrund des Mangels an Ozeanen und Plattentektonik aufgehört hat, könnte sich Kepler-22b als ein sengender, steriler Super-Venus entpuppen.

Ein Diagramm des Kepler-22b-Systems im Vergleich zu unserem Inneren Sonnensystem.

Umlaufbahn

Die einzigen Parameter der Umlaufbahn des Planeten, die derzeit verfügbar sind, sind seine Periode, die etwa 290 Tage beträgt, und seine Neigung, die etwa 90° beträgt, so dass er die Scheibe seines Sterns von der Erde aus gesehen durchläuft.

Über die Form der Umlaufbahn des Planeten liegen keine Informationen vor. Es ist bekannt, dass sich viele extrasolare Planeten in stark elliptischen Bahnen bewegen. Wir wissen nur, dass die halbe Hauptachse seiner Umlaufbahn innerhalb der bewohnbaren Zone des Gaststerns liegt. Wenn Kepler-22b eine stark verlängerte Umlaufbahn hat, verbringt er möglicherweise nur einen kleinen Bruchteil seiner Zeit innerhalb dieser bewohnbaren Zone, was zu extremen Temperaturunterschieden auf dem Planeten führen und ihn unwirtlich machen würde.

Um Informationen über die Form der Umlaufbahn des Planeten zu erhalten, müssen andere Methoden der Planetenerkennung, wie z.B. die Radialgeschwindigkeitsmethode, verwendet werden. Solche Methoden wurden zwar nach der Entdeckung des Planeten durchgeführt, haben aber noch nicht festgestellt, wie die Exzentrizität des Planeten auf der Umlaufbahn tatsächlich ist, und haben ab März 2012 nur eine Obergrenze für die Masse des Planeten festgelegt.

Oberflächentemperatur und -zusammensetzung

Temperaturvergleiche	Venus	Kepler 22b	Erde	Mars
GlobalesGleichgewicht Temperatur	307 K34 °C 93 °F	262 K-11 °C22 ,2 °F	255 K -18 °C-0 ,4 °F	206 K -67 °C-88 ,6 °F
+ Venus THG-Effekt	737 K 464 °C867 °F	733 K 460 °C860 °F
+ THG-Effekt der Erde		295 K 22 °C71 ,6 °F	288 K 15 °C59 °F
+GHG-Effekt von Mars				210 K -63 °C-81 °F
Geordnet verschlossen	Fast	K.A.	Nein	Nein
Globale Anleihe Albedo	0.9	K.A.	0.29	0.25
Schiedsrichter.

Die mittlere Entfernung von Kepler-22b zu seinem Wirtsstern Kepler-22 ist etwa 15% geringer als die Entfernung von der Erde zur Sonne, aber die Leuchtkraft (Lichtleistung) von Kepler-22 ist etwa 25% geringer als die der Sonne. Diese Kombination einer kürzeren mittleren Entfernung vom Stern und einer geringeren Sternenhelligkeit ist konsistent mit einer mäßigen Oberflächentemperatur in dieser Entfernung, wenn man annimmt, dass die Oberfläche keiner extremen Treibhauserwärmung ausgesetzt ist.

Wenn festgestellt wird, dass sich der Planet auf einer stark elliptischen Umlaufbahn bewegt, variiert seine Oberflächentemperatur von einer höheren Temperatur in der Nähe von Kepler-22 bis zu einer niedrigeren Temperatur in größerer Entfernung. Wenn die Umlaufbahn tatsächlich stark elliptisch ist, dann wird die Temperaturvarianzspanne extrem sein.

Wissenschaftler können die möglichen Oberflächenbedingungen wie folgt abschätzen:

• In Abwesenheit einer Atmosphäre läge die Gleichgewichtstemperatur bei etwa -11°C.
• Wenn die Atmosphäre einen Treibhauseffekt ähnlichen Ausmaßes wie auf der Erde hervorruft, hätte der Planet eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von 22 °C (72°F).
• Wenn die Atmosphäre einen Treibhauseffekt ähnlichen Ausmaßes wie auf der Venus hervorruft, hätte der Planet eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von 460 °C (860°F).