K2-18 b

K2-18 b a été identifiée dans le cadre du programme de l'observatoire spatial Kepler, l'une des plus de 1200 exoplanètes découvertes lors de la mission K2 "Second Light"[4]. La découverte de K2-18b a été faite en 2015, en orbite autour d'une étoile naine rouge (maintenant connue sous le nom de K2-18) avec un type spectral stellaire de M2.8 situé à environ 124 années-lumière de la Terre. La planète a été détectée à travers des variations de la courbe de lumière de l'étoile provoquées par le passage de la planète devant l'étoile vue de la Terre[1] - [5]. Le contraste relativement faible prévu entre la planète et son étoile hôte faciliterait l'observation de l'atmosphère de K2-18b à l'avenir[5].

En 2017, les données du télescope spatial Spitzer ont confirmé que K2-18b évoluait dans la zone habitable autour de K2-18 avec une période de 33 jours, suffisamment courte pour permettre l'observation de multiples cycles orbitaux de la planète. Cela a suscité un intérêt généralisé pour l'observation continue de K2-18b[6].

Des études menées en 2018 utilisant les instruments HARPS et de CARMENES ont également identifié une deuxième exoplanète probable, K2-18 c, avec une masse estimée à 5,62 ± 0,84 M⊕ sur une orbite plus serrée de neuf jours[1], mais cette planète supplémentaire n’a pas encore été confirmée et pourrait bien être un vestige de l’activité stellaire[7].

Les coordonnées de K2-18 dans le système de référence céleste international sont les suivantes :
Ascension droite : 11h 30m 14,518s ; déclinaison : + 07° 35' 18.257″. Le système se trouve dans la constellation du Lion, mais en dehors de son astérisme de lion[8].

Lors de sa première découverte, la distance de K2-18 à la Terre était estimée à 110 années-lumière (soit 1,04×10¹⁵ km)[5]. Cependant, des données plus précises issues du projet de cartographie d'étoiles Gaia ont montré que K2-18 se trouvait à une distance de 124,02 ± 0,26 années-lumière. Cette mesure améliorée de la distance a permis d'affiner les propriétés du système exoplanétaire[1].

K2-18 b est en orbite à environ 21,38 millions de km (comparé à 150 millions pour la Terre) autour de K2-18, son étoile ; chiffre qui se situe dans la zone habitable calculée pour les naines rouges, comprise entre 18 et 37 millions de kilomètres[4]. L’exoplanète a une période orbitale d’environ 33 jours[9], ce qui donne à penser qu’elle est gravitationnellement verrouillée, c’est-à-dire qu’elle affiche toujours la même face vers son étoile hôte[10]. La température d'équilibre de la planète est estimée à environ 265 ± 5 K (−8 ± 5 °C)[1], en raison de son éclairement énergétique stellaire d'environ 94% de celui de la Terre[11]. On estime que K2-18b a un rayon de 2,71 ± 0,07 R⊕ et une masse de 8,63 ± 1,35 M⊕, sur la base d'une analyse effectuée à l'aide des instruments HARPS et CARMENES[1]. Alors qu'elle était initialement considérée comme un mini-Neptune lors de sa découverte en 2015[5], les données améliorées acquises sur K2-18b l'ont classifiée comme une super-Terre[6], bien que sa taille et sa densité rendent peu probable sa composition entièrement rocheuse de fer et silicates ; il est cependant plus probable qu'elle soit composée d'hydrogène, d'hélium et d'eau glacée[12]. Une comparaison de la taille de K2-18b, de son orbite et d'autres caractéristiques par rapport à d'autres exoplanètes détectées suggère que la planète pourrait supporter une atmosphère contenant des gaz supplémentaires en plus de l'hydrogène et de l'hélium[13].

Animation artistique du système stellaire de K2-18.