克卜勒-11d

克卜勒-11d是一顆系外行星，在類太陽恆星克卜勒-11的軌道上被發現。它的名稱來自於發現它的望遠鏡——美國國家航空暨太空總署（NASA）的克卜勒太空望遠鏡。該望遠鏡旨在透過測量行星經過其母恆星前方時所造成的亮度微小下降，來探測類地行星。這個過程被稱為「凌日法」，藉由此法觀測到克卜勒-11周圍有六顆行星，而克卜勒-11d是距離其母恆星第三近的行星。克卜勒-11d繞行克卜勒-11的軌道遠在水星軌道之內，公轉週期約為23天。這顆行星的質量約為地球的六倍，半徑是地球的三倍半。然而，它的溫度遠高於地球。其密度低，與土星相當，這表明克卜勒-11d擁有一個巨大的氫氦大氣層。經過廣泛的後續研究，克卜勒-11d與其五顆姊妹行星於2011年2月2日一同被公布。

名稱與發現

與所有系外行星一樣，克卜勒-11d的名稱首先來自其母恆星克卜勒-11。由於克卜勒-11d與該星系中的其他五顆行星同時被公布，它們的名稱是依據與母恆星的距離排序；因此，克卜勒-11d是距離克卜勒-11第三近的行星，故被賦予代號「d」。克卜勒-11的名稱則來自克卜勒太空望遠鏡，這是NASA的一顆地球軌道跟蹤衛星，其任務是透過觀測行星凌日（即從地球視角來看，行星從其母恆星前方經過）的現象，在天鵝座與天琴座之間的一小塊天區中發現類地行星。凌日現象會導致恆星的亮度定期性地輕微變暗，克卜勒衛星會記錄此一現象，直到後續研究能夠證實或否定行星體的存在。克卜勒-11d被克卜勒望遠鏡標記，並賦予編號KOI-157。

所需的後續觀測由以下設施進行：加州的海爾望遠鏡和沙恩望遠鏡；夏威夷的W·M·凱克天文台凱克I望遠鏡；亞利桑那州的WIYN、惠普爾和MMT天文台的望遠鏡；以及德州西部的霍比-埃伯利望遠鏡和哈蘭·J·史密斯望遠鏡。此外，史匹哲太空望遠鏡也被用於觀測。克卜勒-11d與其五顆姊妹行星於2011年2月2日向大眾公布。其發現論文於次日發表在《自然》期刊上。

母恆星

克卜勒-11是位於天鵝座的一顆G型星。它的質量為0.95倍太陽質量，半徑為1.1倍太陽半徑，測得金屬豐度為0，有效溫度為5680 K。克卜勒-11在質量（太陽的95%）、半徑（太陽的110%）和鐵含量上與太陽相近。觀測發現，金屬豐度在決定恆星形成何種類型行星方面扮演著重要角色。由於富含金屬的氣體雲傾向於在原始氣體仍存在於星系中時，促使行星核心聚集到具有顯著引力的尺寸，因此氣態巨行星往往在這種條件下形成。它的溫度也比太陽略低。然而，其年齡估計為八十（±二十）億年，遠比太陽古老。除了克卜勒-11d，克卜勒-11還有另外五顆行星：克卜勒-11b、克卜勒-11c、克卜勒-11e、克卜勒-11f和克卜勒-11g。該星系的前五顆行星的軌道，可以完全容納在水星的軌道之內，而克卜勒-11g的軌道則相對於其內側的行星要遠得多。

距離約659秒差距，

特性

克卜勒-11d的質量為6.1倍地球質量，半徑為3.43倍地球半徑，這使其質量約為地球的六倍，半徑則接近地球的三倍半。其密度為0.9公克/立方公分，比水還低，與氣態巨行星土星相當。這表明，與其更靠近母恆星的姊妹行星克卜勒-11b和克卜勒-11c不同，克卜勒-11d保留了一個體積龐大、且極可能由氫和氦組成的大氣層。儘管如此，行星形成模型指出，其大部分質量來自重元素，氫/氦的質量佔比低於10%。克卜勒-11d的平衡溫度為692 K，約為地球平衡溫度的2.7倍。克卜勒-11d與其母恆星的平均距離為0.159天文單位，每22.68719天完成一次公轉，是克卜勒-11星系的第三顆行星。相較之下，水星以0.387天文單位的距離繞行太陽，公轉週期為87.97天。克卜勒-11d的軌道傾角為89.3度。因此，從地球上看，克卜勒-11d的軌道幾乎是完全側向的。

克卜勒-11d、克卜勒-11e和克卜勒-11f上存在大量的氫和氦，這表明這些行星是在該星系形成後的最初數百萬年內生成的，當時氣體仍能從正在形成的原行星盤中被捕獲。事實上，根據詳細的行星形成計算，該星系的所有行星都需要一定量的氫/氦才能使其半徑與觀測值相符。最內層的行星克卜勒-11b，雖然可能已失去其所有的原始輕元素包層，但仍需要一個稀薄的大氣層（由水蒸氣或封存在重元素核心中的氣體構成）才能解釋其觀測到的半徑。