基于 Kepler 的类地宜居带系外行星出现率

本文分析了 Kepler 运行前 136 天的数据，以确定系外行星在半径、周期和宿主恒星光谱型方面的分布。通过外推该分析，估计了类地宜居带系外行星的百分比。假设对于拥有凌星行星且半径 >0.5 地球半径、周期 <42 天的亮星（星等 <14.0），Kepler 的普查是完整的。同时还假设行星的大小分布与轨道周期无关，且数据中不存在隐藏的偏差。得到了六项显著的统计结果：暗弱目标星周围探测到的小行星数量稀少，这可能是仪器效应；中等大小行星的探测频率与宿主恒星是亮星还是暗星无关；与较长周期相比，周期 <3 天的探测到的行星数量显著较少，这几乎可以肯定是天体物理效应；周期 <42 天的所有行星在总体中的出现率为 29%，细分为类地行星 9%、冰巨星 18% 和气巨星 3%；该总体的行星出现率相对于周期遵循幂律关系 dN/dP ~ P^{\beta - 1}，其中 \beta = 0.71 +/- 0.08；外推至更长周期得到 FGK 恒星宜居带内类地行星的出现率为 \eta_\oplus = (34 +/- 14)%。因此，预测约三分之一的 FGK 恒星拥有至少一颗类地宜居带行星。