开普勒-90 b

我们测出了Kepler-90 b的哪些信息，又有哪些只是估算？

Kepler-90 b 大约每 7 天就经过恒星前方一次。在开普勒观测这颗恒星的约 4 年期间，凌日发生的机会超过了 200 次。通过反复观测可以准确得出轨道周期和行星的大小，但无法知道质量。目前列表中标注的约为地球 2.27 倍的质量，也不是通过直接测量 b 的引力得出的，而是应用了与大小相似且质量已知的其他行星统计得到的估算值。

• 约 7.008 天 通过反复凌日测得的轨道周期
• 约为地球 1.31 倍 通过凌日深度和恒星大小得出的半径
• 约为地球 2.27 倍 通过类似大小行星的统计估算的质量
• 约为地球 316 倍 b 接收到的恒星能量计算得出

反复出现的凌日能让我们准确知道什么？

b遮挡的光量约为恒星亮度的万分之一。如果这种亮度下降只出现一次，可能会与仪器噪声、恒星表面变化或背景双星的亮度变化混淆。然而，如果相同深度和持续时间的信号每隔7.008天重复出现，那么行星经过恒星前方这一解释就更加可靠。

并非所有的凌日都被完整记录。观测可能被中断，或者与其他行星的凌日重叠，也有因为仪器状态导致没有数据的时间段。尽管如此，由于公转周期短，凌日会反复出现，因此可以准确计算下一次凌日时间和平均恒星光减小量。如果应用中心恒星的半径，b的半径约为地球的1.31倍。

通过重复凌日可以知道行星何时经过恒星前方以及遮挡了多少恒星光。要想知道行星的质量，必须单独测量它对恒星或其他行星的引力影响。

通过行星遮挡的星光也能知道它的质量吗？

即使行星大小相同，其质量也可能因铁和岩石的含量多少、水或厚厚的气体层的存在而大不相同。凌日观测可以告诉我们行星的横向大小，但不能显示其内部物质有多少。要测量质量，需要通过测量行星引力使恒星前后移动的速度，或分析邻近行星相互吸引导致凌日时间变化的程度。

Kepler-90 b 的质量尚未通过这种方法得到明确测量。NASA 系外行星档案中约 2.27 地球质量的数值，是在已知质量的多颗行星中求出大小与质量的关系后，将 b 的半径代入估算得到的。它并不是 b 本身引力的测量结果，而是应用了类似大小行星的平均趋势得来的值。

根据估算质量算出的密度意味着什么？

使用估计的2.27地球质量和1.31地球半径计算，平均密度与地球相近。但由于质量本身是根据半径估算的，所以不能将这种密度视为一项独立的测量结果。因为先用半径估算质量，然后又用这两个数值计算了密度。

从多个行星的统计来看，b可能以岩石为主，但铁核的比例、像水一样容易蒸发的物质的数量以及大气的存在都无法确定。如果通过实际质量测量发现其比估算值更大或更小，对于密度和内部结构的解读也会改变。因此，不仅要查看列表中的数字，还要确认这些数字是通过什么方法获得的。

1. 重复凌日 测量约7.008天的公转周期和平均星光减弱量。
2. 应用恒星半径 计算b的半径约为地球的1.31倍。
3. 与其他行星比较 从类似尺寸行星的统计中估算约2.27地球质量。
4. 未来需要的测量 需要观测b的重力对恒星或邻近行星的影响，以确定其实际质量。

我们能知道Kepler-90 b的实际表面温度吗？

b距离恒星约0.074AU，约1,110万公里。b接收的能量约为地球从太阳接收能量的316倍。假设恒星光的反射率以及热量在行星整体的传导方式，得到的温度约为1,062K，摄氏约790度。显然，这是一个受到极强热量的行星，但这个温度并非实际在表面测量的值。

如果有大气层，它可以将向阳面的热量转移到背阳面，或吸收特定波段的能量。如果表面反射大量恒星光，被吸收的能量也会减少。仅凭目前的凌日资料无法得知b的大气和表面状态。多次观测到凌日意味着公转周期和大小已被准确测定，但并不意味着质量、大气和表面情况也已经知道。

页面上显示的炽热岩石表面不是观测照片，而是帮助理解的插图。公转周期、恒星光减少量和半径都是基于b的凌日观测。质量为地球的2.27倍是与其他行星比较的估计值，摄氏约790度是基于大气和反射率的简化计算值。

来源

• NASA Exoplanet Archive — Kepler-90 b Parameters and Mass Provenance
• Astronomy & Astrophysics — Kepler-90 System Analysis
• The Astrophysical Journal — Validation of Multiple Kepler Systems
• The Astrophysical Journal — Probabilistic Mass–Radius Relation
• The Astrophysical Journal — Forecasting Masses from Radii
• NASA Science — Kepler Transit Method
• NASA Exoplanet Archive — Kepler Data Products