Kepler-22b

Samenstelling en structuur

De straal van Kepler-22b is ongeveer 2,4 keer zo groot als de straal van de aarde. Zijn massa en oppervlaktesamenstelling zijn onbekend, met slechts enkele zeer ruwe schattingen: Hij heeft minder dan 124 aardmassa's bij een betrouwbaarheidsinterval van 3 sigma, en minder dan 36 aardmassa's bij een betrouwbaarheidsinterval van 1 sigma.

Men denkt dat het object een massa heeft die vergelijkbaar is met die van Neptunus (~35 Aardmassa's). Een andere mogelijkheid is dat Kepler-22b een "oceaanachtige" wereld is. Hij zou ook vergelijkbaar kunnen zijn met de waterrijke planeet GJ 1214 b, hoewel Kepler-22b, in tegenstelling tot GJ 1214 b, in de bewoonbare zone ligt. Als hij een samenstelling heeft die lijkt op die van de aarde, dan zou de compressie van materiaal in het binnenste van de planeet een totale massa van meer dan 40 aardmassa's opleveren. Zo'n planeet zou ook een oppervlaktezwaartekracht opleveren die groter is dan 7 keer die van de aarde. Dit is met een onzekerheid van ten minste 1 sigma uitgesloten door radiale snelheidsmetingen van het systeem, wat suggereert dat Kepler-22b geen aardachtige samenstelling heeft. Hij heeft waarschijnlijk een meer vluchtige samenstelling met een vloeibare of gasvormige buitenmantel; dit zou hem vergelijkbaar maken met Kepler-11f, de kleinste bekende gasplaneet.

"Natalie Batalha, een van de wetenschappers van het project, speculeerde: "Als het voornamelijk oceaan is met een kleine rotsachtige kern, is het niet ondenkbaar dat er in zo'n oceaan leven zou kunnen bestaan." Deze mogelijkheid van leven heeft SETI ertoe aangezet onderzoek te doen naar topkandidaten voor buitenaardse intelligentie. Maar als de koolstofcyclus van de planeet is gestopt door het ontbreken van oceanen en platentektoniek, zou Kepler-22b wel eens een verzengende, steriele super-Venus kunnen blijken te zijn.

Een diagram van het Kepler-22b stelsel, vergeleken met ons binnenste zonnestelsel.

Baan

De enige parameters van de baan van de planeet die momenteel beschikbaar zijn, zijn zijn periode, die ongeveer 290 dagen bedraagt, en zijn inclinatie die ongeveer 90° bedraagt, zodat hij de schijf van zijn ster doorkruist, gezien vanaf de aarde.

Er is geen informatie beschikbaar over de vorm van de baan van de planeet. Van veel buitenaardse planeten is bekend dat ze in sterk elliptische banen bewegen. We weten alleen dat de halve lange as van zijn baan binnen de bewoonbare zone van zijn gastster ligt. Als Kepler-22b een zeer langgerekte baan heeft, is het heel goed mogelijk dat hij slechts een klein deel van zijn tijd binnen deze bewoonbare zone doorbrengt, wat extreme temperatuurverschillen op de planeet zou veroorzaken en hem onherbergzaam zou maken.

Om informatie over de vorm van de planeetbaan te verkrijgen, moeten andere methoden voor planeetopsporing worden gebruikt, zoals de radiale-snelheidsmethode. Hoewel dergelijke methoden na de ontdekking van de planeet zijn uitgevoerd, hebben zij nog niet kunnen vaststellen wat de excentriciteit van de baan van de planeet is, en hebben zij tot maart 2012 alleen een bovengrens voor de massa van de planeet vastgesteld.

Temperatuur en samenstelling van het oppervlak

Temperatuurvergelijkingen	Venus	Kepler 22b	Aarde	Mars
GlobalEquilibrium Temperatuur	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's GHG effect	737 K 464 °C867 °F	733 K 460 °C860 °F
+ het broeikaseffect van de aarde		295 K 22 °C71 .6 °F	288 K 15 °C59 °F
+ het broeikaseffect van Mars				210 K -63 °C-81 °F
Netjes op slot	Bijna	N/A	Geen	Geen
Globale obligatie Albedo	0.9	N/A	0.29	0.25
Refs.

De gemiddelde afstand van Kepler-22b tot zijn gastheerster Kepler-22 is ongeveer 15% minder dan de afstand van de aarde tot de zon, maar de helderheid (lichtopbrengst) van Kepler-22 is ongeveer 25% minder dan die van de zon. Deze combinatie van een kortere gemiddelde afstand tot de ster en een lagere sterhelderheid komt overeen met een gematigde oppervlaktetemperatuur op die afstand als we aannemen dat het oppervlak niet onderhevig is aan extreme broeikasverwarming.

Als blijkt dat de planeet in een sterk elliptische baan beweegt, dan zal zijn oppervlaktetemperatuur variëren van een hogere temperatuur als hij dicht bij Kepler-22 staat tot een lagere als hij verder weg staat. Als de baan inderdaad zeer elliptisch is, dan zal het temperatuurverschil extreem zijn.

Wetenschappers kunnen de mogelijke oppervlaktegesteldheid als volgt inschatten:

• In afwezigheid van een atmosfeer zou de evenwichtstemperatuur ongeveer -11°C zijn.
• Als de atmosfeer een soortgelijk broeikaseffect zou hebben als op aarde, zou de planeet een gemiddelde oppervlaktetemperatuur van 22 °C hebben.
• Als de atmosfeer een broeikaseffect heeft van dezelfde grootte als dat op Venus, dan zou de planeet een gemiddelde oppervlaktetemperatuur hebben van 460 °C.