Kepler-22

Kepler-22 is een gele hoofdreeksster in het sterrenbeeld Cygnus – Zwaan. Met een schijnbare helderheid van magnitude 11,66 is de ster met het blote oog niet zichtbaar. De ster is ongeveer 638 lichtjaar van ons verwijderd. Het Kepler-22 systeem heeft een planeet, Kepler-22b, die zich in de bewoonbare zone bevindt. Deze planeet werd in 2011 gevonden en het was de eerste bevestigde exoplaneet in de bewoonbare zone van een zonachtige ster.

Type ster

Kepler-22 is een zonachtige waterstof-fuserende dwerg van spectraalklasse G5V. de ster is een klein beetje kleiner, minder massief en minder helder dan de Zon. De ster heeft een massa van 0,97 zonsmassa en een straal van 0,979 keer die van de Zon. Met een effectieve temperatuur van 5520 Kelvin heeft de ster een lichtsterkte van 0,79 keer die van de Zon. Kepler-22 draait langzaam om zijn as, met een geprojecteerde rotatiesnelheid van slechts 0,6 km/s. De leeftijd van de ster wordt geschat op ongeveer 4 miljard jaar.

Kepler-22b

Kepler-22b is op 5 december 2011 gevonden door de Kepler Space Telescope van de NASA. Ten tijde van de ontdekking was het  de eerste planeet met de grootte van de Aarde in een baan binnen de bewoonbare zone van zijn ster. Kepler-22b was ook de eerste exoplaneet in een baan binnen de bewoonbare zone van een zonachtige ster.

De eerste transitie van Kepler-22 werd in mei 2009 waargenomen maar de bevestiging van zijn bestaan werd pas eind 2011 aangekondigd. De tweede transitie werd in maart 2010 waargenomen door de Spitzer Space Telescope en de derde in december 2010, opnieuw door de Kepler. De bevestiging van zijn bestaan kwam na de vierde transitie die 7,4 uur duurde en in oktober 2011 door de Spitzer werd gezien. Kepler-22b is een van de 54 bewoonbare kandidaat-planeten ontdekt door de Kepler Space Telescope. Tegenwoordig staat de planeet als een “optimistische steekproef” van potentieel bewoonbare exoplaneten in de Habitable Exoplanets Catalog.

Kepler-22b heeft een massa van minder dan 0,11 Jupitermassa en een straal die 2,4 keer die van de Aarde is. Met een omvang die meer dan twee keer zo groot is als die van de Aarde moet de planeet aanzienlijk massiever zijn, maar de exacte massa is onbekend. De planeet draait in een baan om Kepler-22 met een periode van 289,9 dagen op een afstand van 0,849 Astronomische Eenheden. De planeet bevindt zich ongeveer 15% dichter bij zijn moederster dan de Aarde bij de Zon. Omdat Kepler-22 echter ongeveer 25% minder lichtsterk is dan de Zon heeft Kepler-22b waarschijnlijk een gematigde oppervlaktetemperatuur, tenzij er sprake is van een dramatisch broeikaseffect, d.w.z. tenzij de straling uit de atmosfeer het oppervlak verwarmt tot temperaturen die hoger zijn dan wanneer er geen atmosfeer is.

Als de planeet geen atmosfeer heeft en zijn albedo (het aandeel van de invallende straling van de ster, gereflecteerd door het oppervlak van de planeet) vergelijkbaar is met die van de Aarde, ligt de evenwichtstemperatuur van de planeet rond -11°C, iets warmer dan die van de Aarde (-18°C). als Kepler-22b een atmosfeer heeft die een soortgelijke verwarming van broeikasgassen biedt als die geproduceerd door de atmosfeer van de Aarde, dan ligt de gemiddelde oppervlaktetemperatuur rond de 22°C. als de broeikasverwarming echter vergelijkbaar is met die op Venus, dan is de temperatuur aanzienlijk hoger, rond 460°C. de temperatuur op het oppervlak van de planeet kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van hoe elliptisch de baan van de planeet is.

Een onderzoek uit 2013 naar exomanen rond de planeet leverde geen bewijs dan satellieten met een massa van meer dan 0,54 aardmassa’s op. De studie gaf en massa van maximaal 53 aardmassa’s en een excentriciteit van ongeveer 0,13 voor de planeet. Het toonde ook aan dat de planeet een waarschijnlijkheid van meer dan 95% heeft om zich in de empirische bewoonbare zone te bevinden (binnen de recente grenzen van Venus en vroege Mars), maar minder dan 5% waarschijnlijkheid om zich in de conservatieve bewoonbare zone van zijn gastster te bevinden.

Kepler-22b is ook bekend onder de aanduiding KOI-087.01. KOI staat voor Kepler Object of Interest. Sterren met een KOI-aanduiding zijn sterren die zijn waargenomen door de Kepler Space Telescope en waarvan werd vermoed dat ze planeten in een baan hadden.

Uit radiale snelheidsmetingen blijkt dat Kepler-22b geen aardachtige samenstelling heeft, maar de exacte samenstelling van het oppervlak van de planeet is nog niet bekend. Het is een van de meest waarschijnlijke extrasolaire kandidaten voor een oceaanplaneet, samen met Kepler-62^e, Kepler-62f en TRAPPIST-1.

Wetenswaardigheden

Kepler-22b werd gebruikt als de belangrijkste setting in de televisieserie Raised by Wolves uit 2020. In de serie is de planeet de bestemming van twee androïden die de taak hebben menselijke kinderen groot te brengen om een nieuwe menselijke beschaving te vestigen nadat de Aarde is vernietigd in een grote oorlog.

Naamgeving

De aanduiding Kepler-22 komt van de naam van de ruimtetelescoop die de exoplaneet in het Kepler-22-systeem ontdekte. De Kepler Space Telescope werd in maart 2009 gelanceerd en ging in oktober 2018 met pensioen. In negen jaar heeft de telescoop 2662 planeten gedetecteerd.  De ruimtetelescoop is vernoemd naar de Duitse astronoom en wiskundige Johannes Kepler (1571 – 1630), die drie wetten van de beweging van planeten ontdekte en de eerste was die de beweging van planeten correct verklaarde.

Locatie

Kepler-22 is, vanwege zijn helderheid van magnitude 11,7, uitdagend om te vinden. De ster kan alleen gezien worden in telescopen groter dan 10 centimeter. De ster bevindt zich tussen Fawaris, de ster die de vleugel van Cygnus markeert, en Eltanin, de helderste van de vier sterren die de kop van Draco omlijnen.

Sterrenbeeld

Kepler-22 bevindt zich in het sterrenbeeld Cygnus – Zwaan. Dit sterrenbeeld bevindt zich in het noordelijke deel van de sterrenhemel en is in grootte het 16^de van de 88 sterrenbeelden. Het beslaat een oppervlakte van 804 vierkante graden. Het wordt geassocieerd met de mythe van Zeus die in een zwaan veranderde om de Spartaanse koningin Leda te verleiden. Cygnus is een van de 48 Griekse sterrenbeelden die in de 2^de eeuw na Christus door Claudius Ptolemeus in zijn Almagest werden beschreven.

Cygnus is een van de best herkenbare sterrenbeelden omdat zijn heldere sterren een opvallend asterisme vormen onder de naam Noorderkruis. Dit is de gehele zomer op het noordelijk halfrond zichtbaar.

Zwaan is vooral bekend als de thuisbasis van de witte superreus Deneb, de 19^de helderste ster aan de hemel en de meest verre ster van de 1^ste magnitude, en Albireo, een opvallend contrasterende dubbelster die een populair doelwit is voor amateurastronomen. Andere opmerkelijke sterren in Cygnus zijn onder andere de variabele rode hyperreus NML Cygni, 61 Cygni – de Ster van Bessel, de witte superreus Sadr, de zonachtige ster Kepler-11 die minstens 6 planeten heeft, en Kepler-452, de thuisbasis van de eerste bekende potentieel rotsachtige superaarde die in een baan in de bewoonbare zone draait, en de lichtsterke blauwe variabele P Cygni, een van de meest lichtsterke sterren in ons sterrenstelsel.

Cygnus bevat ook veel interessante deepsky-objecten. Dit zijn onder andere de open sterrenhopen Messier 29, Messier 39 en NGC 6910, het spiraalstelsel NGC 6946 en een paar bekende nevels: IC 5070, IC 1318, NGC 6888, NGC 7000, de Sluiernevel (NGC 6960, 6962, 6979, 6992 en 6995) en de Knipperende Planetaire Nevel – NGC 6826.

De beste tijd van het jaar om de sterren en deepsky-objecten in Zwaan te bekijken is de maand september als het sterrenbeeld hoog aan d hemel staat. Het gehele sterrenbeeld is zichtbaar tussen 90 °N en 40 °Z.

De 10 helderste sterren in Zwaan zijn Deneb (Alpha Cyg, mag. 1,25), Sadr (Gamma Cyg, mag. 2,23), Aljanah (Epsilon Cyg, mag. 2,48), Fawaris (Delta Cyg, mag. 2,87), Albireo (Bèta Cyg, mag. 2,90), Zeta Cygni (mag. 3,21), Xi Cygni (mag. 3,73), Tau Cygni (mag. 3,65 – 3,75), Iota² Cygni (mag. 3,77) en Kappa Cygni (mag. 3,82).

Kepler-22

Eerste publicatie: 5 augustus 2024