大多數近地大小的行星都以接近圓形的軌道繞其主恒星運行，靠近恒星運行的小行星越多，它們的軌道就越接近圓形。這些只是基于對宇航局退役開普勒太空望遠鏡數據的重大新分析得出的眾多發現中的兩個，該望遠鏡的重點是詳細說明系外行星(太陽系之外的行星)的特征。新的目錄包括近 4,400 個行星和仍在等待確認的強大候選行星，并包括 700 多個具有多個行星的系統。

包括賓夕法尼亞州立大學科學家在內的一組研究人員在《行星科學雜志》上發表之前，在網上發布了一篇描述新目錄的論文。

“我們已經收集了迄今為止最準確的開普勒候選行星及其屬性列表，”加州硅谷宇航局艾姆斯研究中心的研究科學家、該論文的主要作者杰克利紹爾說。“宇航局的開普勒任務已經發現了大多數已知的系外行星，這個新的目錄將使天文學家能夠更多地了解它們的特征。新發現包括 Kepler-385，它是第一個被發現包含七顆熱行星的行星系統。”

開普勒通過檢測當行星經過恒星和望遠鏡之間時恒星亮度的微小下降來發現行星，從而阻擋了恒星的一部分光線。雖然開普勒任務的最終官方行星目錄旨在幫助測量其他類太陽恒星周圍行星的常見程度，但這項研究提供了該目錄的兩個版本：一個側重于生成有關每個系統的最準確信息，另一個版本側重于提供有關每個系統的最準確信息。另一種優化用于表征行星大小、軌道周期和軌道形狀的分布。

新目錄使用改進的恒星特性測量方法。它還考慮了行星系統內行星之間的引力相互作用，以更準確地計算每顆行星穿越其主恒星的路徑。這種組合表明，擁有多顆凌日行星(即從恒星主體前面經過的行星)的恒星通常比只有一兩個凌日行星的恒星擁有更多的圓形軌道。

賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學杰出教授埃里克·福特領導了對觀測到的凌日持續時間分布的分析。福特解釋說，凌日持續時間是對系外行星軌道偏心率分布的有力探測。這些是對行星軌道形狀與完美圓形的距離的測量，這相當于偏心率為零，而越長的軌道具有越高的偏心率。對于大多數行星來說，沒有足夠的數據來單獨測量它們的軌道偏心率。福特的研究小組早在 2008 年就開發出了表征凌日行星群偏心率分布的方法。早期描述行星軌道形狀的嘗試受到其宿主恒星特性的不確定性以及用于構建先前目錄的近似值的限制。

“雖然之前的研究推斷，小行星和擁有更多凌日行星的系統往往具有較小的軌道偏心率，但這些結果依賴于復雜的模型，”賓夕法尼亞州立大學計算和數據科學研究所的共同聘用者福特說。“我們的新結果是一個更直接且獨立于模型的證明，即具有更多凌日行星的系統具有更多的圓形軌道。”

宇航局開普勒任務發現的大多數行星與恒星的距離比地球與太陽的距離更近，預計這些行星的溫度太高，不適合居住。開普勒的發現中只有一小部分位于“宜居帶”，即它們的表面可以支持液態水的區域——這是賓夕法尼亞州立大學埃文·皮尤名譽教授詹姆斯·卡斯廷斯提出的概念。然而，溫暖的超大地球提供了有關宜居帶行星氣候的有趣線索。

福特說：“天文學家發現了一些巨行星，它們的軌道具有中度到極長的軌道，從而導致短暫炎熱的夏季和漫長的冬季降溫。” “具有較大偏心率的較小的巖石行星將具有極端的季節性變化，這可能對生命的發展構成挑戰。相比之下，開普勒數據表明，絕大多數大小在地球和海王星之間的行星通常具有接近圓形的軌道。對于這些行星來說，季節性氣候變化主要是由于行星自轉軸的傾斜，就像在地球上一樣。”

開普勒的主要觀測于 2013 年停止，隨后該望遠鏡的擴展任務(稱為 K2)持續到 2018 年。開普勒收集的數據繼續揭示有關我們星系的新發現。福特和合作者之前發現銀河系中的行星比恒星還要多，現在，這項新研究更詳細地描繪了每顆行星及其所在系統的樣子——提供了更好的視角來觀察銀河系之外的許多世界。我們的太陽系。

福特說：“多虧了開普勒任務，我們現在知道，典型的類太陽恒星擁有多顆比地球大但比海王星小的行星，它們的軌道距離比我們太陽系中的行星更近。” “觀測結果意味著與我們的太陽系非常相似的太陽系并不典型。但我們仍然不知道它們是否罕見。”

除了Lissauer和Ford之外，研究團隊還包括賓夕法尼亞州立大學研究生Kadri M. Nizam、加拿大主教大學的Jason F. Rowe、加州太平洋大學的Daniel Jontof-Hutter、Daniel C. Fabrycky芝加哥大學的 Darin Ragozzine、楊百翰大學的 Darin Ragozzine 和內華達大學拉斯維加斯分校的 Jason H. Steffen。

宇航局開普勒參與科學家計劃周期和宇航局太陽系起源撥款支持了福特在該項目上的工作。他是系外行星和宜居世界中心的主任，該中心由賓夕法尼亞州立大學和埃伯利科學學院支持，是天體統計中心的副主任，也是計算和數據科學研究所和地球科學聯盟的成員。行星和系外行星科學與技術。