氧化钒与巨行星上冷捕获的急剧起始

巨行星中难熔元素的丰度可为其形成历史提供关键线索。由于太阳系巨行星温度较低，难熔元素在云层下方凝结，限制了对高挥发性元素之外的探测能力。近来，超热巨行星已允许测量部分难熔元素，其丰度大体与原太阳星云一致，且钛很可能已凝结出光球层。本文报道了超热巨行星WASP-76b上14种主要难熔元素的精确丰度约束，显示其与原太阳的明显偏差，以及凝结温度的急剧起始。特别地，我们发现镍富集，可能是行星演化过程中吸积了某分异天体核的标志。凝结温度低于1550 K的元素其余与太阳密切匹配，随后在1550 K以上急剧转为强烈耗竭，可由夜侧冷捕获很好解释。我们进一步在WASP-76b上明确探测到氧化钒——一种长期被假设驱动大气温度反转的分子，并观测到其吸收信号的全局东西不对称性。总体而言，我们的发现表明巨行星具有近似恒星的难熔元素组成，并暗示热木星光谱的温度序列可呈现突变过渡：若冷捕获存在于某矿物物种凝结温度之下，该物种要么存在、要么完全缺失。