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克卜勒138

克卜勒-138，也称为KOI-314，是位于天琴座的一颗红矮星[3][10]，距离地球219光年[1]。它位于美国国家航空暨太空总署的开普勒任务，利用行星凌探测恒星的行星及其卫星的克卜勒太空望远镜视场内。

克卜勒-138

艺术家对围绕克卜勒-138运行的行星的印象。
观测资料
历元 J2000
星座 天琴座
星官
赤经 19h 21m 31.56798s[1]
赤纬 +43° 17′ 34.6810″[1]
视星等（V） 13.040±0.092[2]
特性
光谱分类M1V[3]
视星等 (V)13.040±0.092[2]
视星等 (Kepler)12.925[4]
天体测定
径向速度 (Rv)−37.25±0.72[1] km/s
自行 (μ) 赤经：−20.461±0.012 mas/yr
赤纬：22.641±0.012 mas/yr
视差 (π)14.9019 ± 0.0097[1] mas
距离218.9 ± 0.1 ly
(67.11 ± 0.04 pc)
绝对星等 (MV)8.81 ± 0.28
详细资料
质量0.535±0.012[5] M☉
半径0.535+0.013
−0.014[5] R☉
表面重力 (log g)4.71±0.03[5]
亮度 (bolometric)0.056±0.004[5] L☉
亮度 (visual, LV)0.026 ± 0.006 L☉
温度3726+44
−40[6] K
金属量 [Fe/H]-0.28 ± 0.10[3] dex
自转19.394±0.013 days[7]
自转速度 (v sin i)~3[8] km/s
年龄>1[8] Gyr
其他命名
Kepler-138、​KOI-314、​KIC 7603200、​2MASS J19213157+4317347[9]
参考资料库
SIMBAD资料
系外行星资料库（英语：Exoplanet Archive）资料
系外行星百科资料
KIC资料

这颗恒星拥有三颗已确认的行星，并可能有第四颗行星，包括迄今为止发现的质量和大小最低的系外行星，克卜勒-138b[11]，质量与火星相当。克卜勒-138d以其低密度著称；最初认为可能是气态矮星[8]，截至 2022 年的最新观测表明，它和行星 C很可能都是海洋行星[12][13]。

名称与观测历史

在克卜勒太空望远镜观测克卜勒138以前，它有一个2MASS编号2MASS J19213157+4317347。在KIC目录（克卜勒输入星表）中它的编号是KIC 7603200，而观测发现到有凌星现象的太阳系外行星候选者后，在KOI目录（克卜勒感兴趣天体）中编号为KOI-314。

 
克卜勒太空望远镜在银河系内的巡天区域。

NASA的克卜勒太空望远镜是以凌日法观测恒星旁的系外行星，并因此发现了克卜勒138周围的行星候选者。观测方式是侦测因为行星经过恒星与观测者之间时造成的恒星亮度下降。从地球上观测到的亮度下降可以被认为是行星从恒星与地球中间通过，但因为其他种现象也可造成亮度下降，因此最初观测到此种现象时均列为行星候选者[14]。藉著标定这些亮度下降的发生时间后，天文学家确认了两个候选者的重力交互作用[8]，并且让天文学家得以量测行星质量与确认它们是确实存在的行星，而且质量远低于让核心发生氘核融合反应的下限[15]。

随著报告发现行星的论文被接受，克卜勒团队另外给予该恒星另一名称“克卜勒138”（Kepler-138）[16]。不过，该恒星是由不属于克卜勒团队的科学家发现[8]，并且按照命名先例，原始发现者有命名权（因此另有一编号“KOI-314”[8][17]），除非发现者提出正式的更名协议[18]。

行星的候选者通常会依照发现顺序在母恒星名称之后加上后缀编号“.01”“.02”“.03”等[4]。如果是同时发现的话，则是从距离母恒星最近到最远编号[4]。根据前述的规则，前两个候选者是同时被侦测到的[19]，并且被编号为 KOI-314.01 和 KOI-314.02，两者轨道周期分别是13.8和23.1日[19]。一年后另一颗体积远小于前两者的第3个候选者被侦测到，编号 KOI-314.03[20]，尽管它的轨道周期比前两者要短（10.3日）。

确认存在的行星名称则会改为母恒星名称后方加上后缀“b”、“c”、“d”等[21]。而后缀编号是从字母 b 开始依照发现顺序编号[21]。因此 KOI-314.01 和 KOI-314.02 同时被确认为行星后，发现者就依照字母顺序在母恒星后方加上后缀，因此这两颗行星的新名称分别为 KOI-314b 和 KOI-314c[8]。因为当时还没侦测到 KOI-314.03 造成的重力变化，因此在2014年1月6日起仍然是尚未确认状态，并保留临时名称[8]。

之后，2014年2月28日的一篇论文确认了 KOI-314.03 的假阳性错误机率低于1%，因此是确实存在的行星[22]。该篇论文使用不同的名称称呼这三颗行星，即 KOI-314b 改为 Kepler-138c、KOI-314c 成为 Kepler-138d，而 KOI-314.03 则是 Kepler-138b[22]。因为 KOI-314b 和 KOI-314c 较早发现，并且在较早的论文发表[8]，按照先例命名权属于原始论文发表者，并且 KOI-314b 和 c 不能在没有发现者的正式协议下改名[18]。然而，KOI-314.03 只在较晚发表的论文中确认，也就是说第二篇论文的作者可以将它命名为 Kepler-138b。因此出现了一颗恒星拥有两颗后缀字母为“b”的不寻常现象，也因此出现了一个行星系中有两个不同编号规则同时存在的行星系统。

恒星状态

克卜勒138是一颗光谱型为M型的恒星，质量和半径分别约为太阳的57%和54%[3]。它的表面温度3871 ± 58 K[10]，而太阳的表面温度为5778 K[23]。克卜勒138的视星等为肉眼不可见的12.925等[4]。

行星系统

克卜勒-138的三颗已知行星都是凌日的行星；这意味著从地球的角度来看，所有三颗行星的轨道似乎都在它们的恒星前面交叉。它们的倾角相对于地球的视线，或者它们在视线平面上方或下方的距离，变化不到一度。这允许通过监测每颗行星的凌星来直接测量行星的轨道周期和相对直径（与母恒星相比）[8][22]。还有第四颗非凌星的行星，克卜勒-138e，是通过凌日时间变分法探测到的[5][12]。

虽然最里面的行星大小与火星相似，但克卜勒-138c和d的半径都在1.5地球半径[5]（根据先前估计的1.2地球半径修订）[8][22]。虽然克卜勒-138c和d具有相似的半径，但它们的质量和密度最初被认为变化很大。在这两者中，内侧行星被认为与岩石的超级地球一致，而外侧行星的低密度意味著它可能有很大一部分是水冰[11]或一个显著的气体包层，类似于微型气态巨行星（气态矮星）[8]。这两颗行星之间的显著差异被假设是由于光致蒸发造成的[8]。然而，截至 2022 年的最新观测发现，行星 c 和 d 的密度同样低，这表明它们很可能是 海洋行星[5][12]。候选的克卜勒-138e的质量可能介于火星和金星的中间。虽然无法估计行星e的半径，但它可能小于c和d，但大于与类似地球的组成一致的b[5]。

三颗内行星离它们的母恒星太近，无法考虑是在适居带中[17]，而可能的行星克卜勒-138e在适居带的内边缘附近运行[5]。

克卜勒-138的行星系[5]
成员
(依恒星距离) 		质量 半长轴
(AU) 		轨道周期
(天) 		离心率 倾角 半径
b 0.07±0.02 M⊕ 0.0753±0.0006 10.3134±0.0003 0.020±0.009 88.67±0.08° 0.64±0.02 R⊕
c 2.3+0.6
−0.5 M⊕ 		0.0913±0.0007 13.78150+0.00007
−0.00009 		0.017+0.008
−0.007 		89.02±0.07° 1.51±0.04 R⊕
d 2.1+0.6
−0.7 M⊕ 		0.1288±0.0010 23.0923±0.0006 0.010±0.005 89.04±0.04° 1.51±0.04 R⊕
e (未确认) 0.43+0.21
−0.10 M⊕ 		0.1803±0.0014 38.230±0.006 0.112+0.018
−0.024

相关条目

参考资料

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  2. ^ 2.0 2.1 引用错误：没有为名为NASAExoplanetArchive的参考文献提供内容
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 引用错误：没有为名为Pineda的参考文献提供内容
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  6. ^ 引用错误：没有为名为Mann2017的参考文献提供内容
  7. ^ 引用错误：没有为名为McQuillan2013的参考文献提供内容
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外部链接

 
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