The Kepler mission was designed to determine the frequency of Earth-sized planets in and near the habitable zone of Sun-like stars. The habitable zone is the region where planetary temperatures are suitable for water to exist on a planet's surface. During the first 6 weeks of observations, Kepler monitored 156,000 stars, and five new exoplanets with sizes between 0.37 and 1.6 Jupiter radii and orbital periods from 3.2 to 4.9 days were discovered. The density of the Neptune-sized Kepler-4b is similar to that of Neptune and GJ 436b, even though the irradiation level is 800,000 times higher. Kepler-7b is one of the lowest-density planets (approximately 0.17 gram per cubic centimeter) yet detected. Kepler-5b, -6b, and -8b confirm the existence of planets with densities lower than those predicted for gas giant planets.

We report on the masses, sizes, and orbits of the planets orbiting 22 Kepler stars. There are 49 planet candidates around these stars, including 42 detected through transits and 7 revealed by precise Doppler measurements of the host stars. Based on an analysis of the Kepler brightness measurements, along with high-resolution imaging and spectroscopy, Doppler spectroscopy, and (for 11 stars) asteroseismology, we establish low false-positive probabilities (FPPs) for all of the transiting planets (41 of 42 have an FPP under 1%), and we constrain their sizes and masses. Most of the transiting planets are smaller than three times the size of Earth. For 16 planets, the Doppler signal was securely detected, providing a direct measurement of the planet's mass. For the other 26 planets we provide either marginal mass measurements or upper limits to their masses and densities; in many cases we can rule out a rocky composition. We identify six planets with densities above 5 g cm−3, suggesting a mostly rocky interior for them. Indeed, the only planets that are compatible with a purely rocky composition are smaller than ∼2 R⊕. Larger planets evidently contain a larger fraction of low-density material (H, He, and H2O).

The Kepler spacecraft is monitoring more than 150,000 stars for evidence of planets transiting those stars. We report the detection of two Saturn-size planets that transit the same Sun-like star, based on 7 months of Kepler observations. Their 19.2- and 38.9-day periods are presently increasing and decreasing at respective average rates of 4 and 39 minutes per orbit; in addition, the transit times of the inner body display an alternating variation of smaller amplitude. These signatures are characteristic of gravitational interaction of two planets near a 2:1 orbital resonance. Six radial-velocity observations show that these two planets are the most massive objects orbiting close to the star and substantially improve the estimates of their masses. After removing the signal of the two confirmed giant planets, we identified an additional transiting super-Earth-size planet candidate with a period of 1.6 days.

In the spring of 2009, the Kepler Mission commenced high-precision photometry on nearly 156,000 stars to determine the frequency and characteristics of small exoplanets, conduct a guest observer program, and obtain asteroseismic data on a wide variety of stars. On 15 June 2010 the Kepler Mission released data from the first quarter of observations. At the time of this publication, 706 stars from this first data set have exoplanet candidates with sizes from as small as that of the Earth to larger than that of Jupiter. Here we give the identity and characteristics of 306 released stars with planetary candidates. Data for the remaining 400 stars with planetary candidates will be released in February 2011. Over half the candidates on the released list have radii less than half that of Jupiter. The released stars include five possible multi-planet systems. One of these has two Neptune-size (2.3 and 2.5 Earth-radius) candidates with near-resonant periods.

We report on the orbital architectures of Kepler systems having multiple-planet candidates identified in the analysis of data from the first six quarters of Kepler data and reported by Batalha et al. (2013). These data show 899 transiting planet candidates in 365 multiple-planet systems and provide a powerful means to study the statistical properties of planetary systems. Using a generic mass–radius relationship, we find that only two pairs of planets in these candidate systems (out of 761 pairs total) appear to be on Hill-unstable orbits, indicating ∼96% of the candidate planetary systems are correctly interpreted as true systems. We find that planet pairs show little statistical preference to be near mean-motion resonances. We identify an asymmetry in the distribution of period ratios near first-order resonances (e.g., 2:1, 3:2), with an excess of planet pairs lying wide of resonance and relatively few lying narrow of resonance. Finally, based upon the transit duration ratios of adjacent planets in each system, we find that the interior planet tends to have a smaller transit impact parameter than the exterior planet does. This finding suggests that the mode of the mutual inclinations of planetary orbital planes is in the range 10–22, for the packed systems of small planets probed by these observations.

NASA's Kepler Mission uses transit photometry to determine the frequency of earth-size planets in or near the habitable zone of Sun-like stars. The mission reached a milestone toward meeting that goal: the discovery of its first rocky planet, Kepler-10b. Two distinct sets of transit events were detected: 1) a 152 +/- 4 ppm dimming lasting 1.811 +/- 0.024 hours with ephemeris T[BJD]=2454964.57375+N*0.837495 days and 2) a 376 +/- 9 ppm dimming lasting 6.86 +/- 0.07 hours with ephemeris T[BJD]=2454971.6761+N*45.29485 days. Statistical tests on the photometric and pixel flux time series established the viability of the planet candidates triggering ground-based follow-up observations. Forty precision Doppler measurements were used to confirm that the short-period transit event is due to a planetary companion. The parent star is bright enough for asteroseismic analysis. Photometry was collected at 1-minute cadence for >4 months from which we detected 19 distinct pulsation frequencies. Modeling the frequencies resulted in precise knowledge of the fundamental stellar properties. Kepler-10 is a relatively old (11.9 +/- 4.5 Gyr) but otherwise Sun-like Main Sequence star with Teff=5627 +/- 44 K, Mstar=0.895 +/- 0.060 Msun, and Rstar=1.056 +/- 0.021 Rsun. Physical models simultaneously fit to the transit light curves and the precision Doppler measurements yielded tight constraints on the properties of Kepler-10b that speak to its rocky composition: Mpl=4.56 +/- 1.29 Mearth, Rpl=1.416 +/- 0.036 Rearth, and density=8.8 +/- 2.9 gcc. Kepler-10b is the smallest transiting exoplanet discovered to date.

A search of the time-series photometry from NASA's Kepler spacecraft reveals a transiting planet candidate orbiting the 11th magnitude G5 dwarf KIC 10593626 with a period of 290 days. The characteristics of the host star are well constrained by high-resolution spectroscopy combined with an asteroseismic analysis of the Kepler photometry, leading to an estimated mass and radius of 0.970 ± 0.060 M☉ and 0.979 ± 0.020 R☉. The depth of 492 ± 10 ppm for the three observed transits yields a radius of 2.38 ± 0.13 Re for the planet. The system passes a battery of tests for false positives, including reconnaissance spectroscopy, high-resolution imaging, and centroid motion. A full BLENDER analysis provides further validation of the planet interpretation by showing that contamination of the target by an eclipsing system would rarely mimic the observed shape of the transits. The final validation of the planet is provided by 16 radial velocities (RVs) obtained with the High Resolution Echelle Spectrometer on Keck I over a one-year span. Although the velocities do not lead to a reliable orbit and mass determination, they are able to constrain the mass to a 3σ upper limit of 124 M⊕, safely in the regime of planetary masses, thus earning the designation Kepler-22b. The radiative equilibrium temperature is 262 K for a planet in Kepler-22b's orbit. Although there is no evidence that Kepler-22b is a rocky planet, it is the first confirmed planet with a measured radius to orbit in the habitable zone of any star other than the Sun.

Two Small Habitable Planets NASA's Kepler space telescope was launched in 2009 with the goal of detecting planets the size of Earth in the habitable zone of Sun-like stars and determining the frequency of these planets. Using data from Kepler, Borucki et al. (p. 587 , published online 18 April) report the detection of a five-planet system where all the planets are smaller than twice the size of Earth and where the two outermost planets orbit in the habitable zone of their star, defined as the region where a rocky planet can host liquid water on its solid surface. The star, Kepler-62, is smaller and cooler than the Sun.

We provide updates to the Kepler planet candidate sample based upon nearly two years of high-precision photometry (i.e., Q1–Q8). From an initial list of nearly 13,400 threshold crossing events, 480 new host stars are identified from their flux time series as consistent with hosting transiting planets. Potential transit signals are subjected to further analysis using the pixel-level data, which allows background eclipsing binaries to be identified through small image position shifts during transit. We also re-evaluate Kepler Objects of Interest (KOIs) 1-1609, which were identified early in the mission, using substantially more data to test for background false positives and to find additional multiple systems. Combining the new and previous KOI samples, we provide updated parameters for 2738 Kepler planet candidates distributed across 2017 host stars. From the combined Kepler planet candidates, 472 are new from the Q1–Q8 data examined in this study. The new Kepler planet candidates represent ∼40% of the sample with RP ∼ 1 R⊕ and represent ∼40% of the low equilibrium temperature (Teq < 300 K) sample. We review the known biases in the current sample of Kepler planet candidates relevant to evaluating planet population statistics with the current Kepler planet candidate sample.

We present results from high-resolution, optical to near-IR imaging of host stars of Kepler Objects of Interest (KOIs), identified in the original Kepler field. Part of the data were obtained under the Kepler imaging follow-up observation program over seven years (2009 - 2015). Almost 90% of stars that are hosts to planet candidates or confirmed planets were observed. We combine measurements of companions to KOI host stars from different bands to create a comprehensive catalog of projected separations, position angles, and magnitude differences for all detected companion stars (some of which may not be bound). Our compilation includes 2297 companions around 1903 primary stars. From high-resolution imaging, we find that ~10% (~30%) of the observed stars have at least one companion detected within 1" (4"). The true fraction of systems with close (< ~4") companions is larger than the observed one due to the limited sensitivities of the imaging data. We derive correction factors for planet radii caused by the dilution of the transit depth: assuming that planets orbit the primary stars or the brightest companion stars, the average correction factors are 1.06 and 3.09, respectively. The true effect of transit dilution lies in between these two cases and varies with each system. Applying these factors to planet radii decreases the number of KOI planets with radii smaller than 2 R_Earth by ~2-23% and thus affects planet occurrence rates. This effect will also be important for the yield of small planets from future transit missions such as TESS.