開普勒90（英語：Kepler-90），又稱KOI-351，是一顆位於天龍座的恆星。[1]目前發現它擁有八顆太陽系外行星，與太陽系行星數目相同，兩者同為已知擁有最多行星的恆星系統之一。[2]
 開普勒90（KOI-351）行星系統與內太陽系比較(2017年12月14日) | |
| 特性 | |
|---|---|
| 光譜分類 | F9V |
| 觀測資料 曆元 2000 | |
| 星座 | 天龍座 |
| 星官 | |
| 赤經 | 18h 57m 44.038s |
| 赤緯 | +49° 18′ 18.58″ |
| 視星等（V） | 14.0 |
| 天體測定 | |
| 距離 | 2545 ± 326 ly (780 ± 100 pc) |
| 詳細資料 | |
| 開普勒90 | |
| 質量 | 1.2 ± 0.1 M☉ |
| 半徑 | 1.2 ± 0.1 R☉ |
| 表面重力 (log g) | 4.4 |
| 亮度 | 1.77 L☉ |
| 溫度 | 6080+260 −170 K |
| 金屬量 | -0.12 ± 0.18 |
| 自轉速度 (v sin i) | 4.6 ± 2.1 km/s |
| 年齡 | ~2 Gyr |
| 其他命名 | |
KIC 11442793, KOI-351
| |
早在2013年，開普勒90就已被確認有七顆行星，是已知太陽系外恆星中發現行星數量最多的恆星。2017年12月14日，美國太空總署（NASA）和谷歌（Google）共同宣佈發現開普勒90系統的第八顆行星開普勒90i，該發現藉助了由谷歌研發的機器學習系統，這是少數透過人工智能協助發現的系外行星（此次發現的兩顆行星為開普勒90i與開普勒80g），同時也使開普勒90和太陽並列為已知擁有最多行星的恆星。[3]
恆星性質
開普勒90與太陽相似，其恆星光譜為G型或F型，即其顏色為黃色或黃白色。（太陽是G型主序星）這顆恆星的質量為太陽質量的1.13倍，半徑為太陽半徑的1.2倍，而有效溫度則為5930 K，比太陽的有效溫度5777K稍高。而這顆恆星的金屬量則為-0.17 ± 0.21，比太陽低數倍。[4]開普勒90擁有8顆行星，與太陽系數目相同。開普勒90與太陽系非常相似，唯一不同之處在於其行星系與母星的距離相差很大。[5]
行星系統
開普勒90距離地球約2,500光年，其行星系結構近似於太陽系，類地行星皆位於內側，而外側都是類木行星。其中六顆內行星屬於超級地球或迷你海王星，而其餘兩顆外行星則為氣體巨行星。但綜觀整個行星系，即使是最外側的行星h，軌道大小也還不及地球，因此開普勒90行星系常被暱稱為「迷你版的太陽系」。[4]
天文學家是透過凌日法這個系外行星偵測法來發現開普勒90的行星的。但是，使用這個方法的壞處是天文學家只能找出這些行星的大小，而非質量。[6]在該行星系中，開普勒90b是行星系中最接近恆星的行星，而開普勒90h則是行星系中距離恆星最遠的行星。[5]
根據德國新聞網站本地，德國航空太空中心的天體物理學家於2013年10月28日指出他們發現了「至今距離太陽最遠的系外行星系。」[7]
| 成員 (依恆星距離) |
質量 | 半長軸 (AU) |
軌道周期 (天) |
離心率 | 傾角 | 半徑 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| b | — | 0.074 ± 0.016 | 7.008151 | — | 89.4° | 1.31145066 R⊕ |
| c | — | 0.089 ± 0.012 | 8.719375 | — | 89.68° | 1.18815188 R⊕ |
| i | — | 0.1234 | 14.44912 | — | 89.2° | 1.32 R⊕ |
| d | — | 0.32 ± 0.05 | 59.73667 | — | 89.71° | 2.88070786 R⊕ |
| e | — | 0.42 ± 0.06 | 91.93913 | — | 89.79° | 2.66773724 R⊕ |
| f | — | 0.48 ± 0.09 | 124.9144 | 0.01 | 89.77° | 2.89191684 R⊕ |
| g | <0.8 MJ | 0.71 ± 0.08 | 210.60697 | — | 89.8° | 8.1265105 R⊕ |
| h | <1.2 MJ | 1.01 ± 0.11 | 331.60059 | — | 89.6° | 11.3210698 R⊕ |
前三顆最接近開普勒90的行星由近至遠依序為開普勒90b、c和i，三者都是類地行星。雖然是半徑最小的三顆行星，它們都是超級地球，半徑分別比地球大31%、19%和32%。[9][10]其中b和c除了大小類似外，兩者的軌道周期正好呈現4:5的比例：b的軌道周期是7天，而c約是8.7天，當b繞行完母恆星5次時，c正好也繞行母恆星轉了4次，令到開普勒90、b和c處於天體位置衝。[9]這是典型的軌道共振現象，這個效應亦可見於木星的四顆內衛星：木衛一的平均軌道周期與木衛二呈2：1的軌道共振，和木衛三則有着4：1的軌道共振，此即木衛一每繞行木星兩圈，木衛二即繞行一圈；而木衛一每繞行四圈，木衛三便繞行一圈。[11]
開普勒90i發現於2017年，是由谷歌工程師 Christopher Shallue 和德州奧斯汀大學的天文學家 Andrew Vanderburg 沿着原先被忽略的微弱訊號找到的。i的軌道介於c和d之間，以約14.45天的周期繞行母恆星，表面溫度約709 K（約436°C），與水星的最高溫差不多。[9]
開普勒90d、e和f都是迷你海王星，它們的軌道與水星的軌道相近，尤其是開普勒90e。開普勒90e的軌道周期為91.9天，與水星的軌道周期（87.969天）只差4天。在規模方面，d、e和f的半徑分別是地球半徑的2.9倍、2.7倍和2.9倍，它們均可被歸類為超級地球或迷你海王星。[12]由於其質量只是估算得出的，因此天文學家們仍然無法確定它們是屬於超級地球還是迷你海王星。值得注意的是，d、e和f亦有軌道共振的現象出現，而d、e和f的半長軸比例為的2:3:4。d的平均軌道周期與e有3：2的軌道共振，和f有2：1的軌道共振，即d每繞行開普勒90三周，e即繞行兩周；而d每繞行兩周，f繞行一周。[1]
開普勒90g和h都是氣體巨行星，它們的規模是行星系中最大的，g和h的半徑分別是地球半徑的8倍和11倍，而兩者的軌道周期則為211天和331天。它們的半徑與太陽系中的木星（10.517地球半徑）和土星（9.449地球半徑）相似，而軌道周期則與金星（225天）和地球（365天）相似。另外，g很可能有衛星。[1]g與開普勒90的距離為1.01 AU，僅稍大於地球（1 AU）。[10]相比起太陽系最外圍行星海王星與太陽的距離（30.1 AU）小很多。[13]
參考資料
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