8.5 הכימיה של השביט

התקדמות בשאלת ההרכב של השביטים הושגה ב-1868, כשהאסטרונום האנגלי ויליאם האגינס חקר אותם לראשונה בעזרת ספקטרוסקופ. המכשיר הזה מפרק את האור הנראה לאורכי הגל שמרכיבים אותו – לספקטרום – ומראה כמה אור מגיע מהגוף בכל צבע. הספקטרום מאפשר לאסטרונומים למדוד את תכונות החומר של גוף שמימי: לכל חומר יש ספקטרום אופייני משלו, ולכן אפשר לקבוע ממה עשוי גוף רחוק.

האגינס מצא שבשביטים שחקר יש פחמן בצורת גז. אסטרונומים בני זמננו הראו שבשביטים יש אותם אטומים שאנחנו מוצאים במקומות אחרים במערכת השמש, כולל מימן (H), חמצן (O), חנקן (N) ופחמן (C). יש בשביטים גם מולקולות רבות שיכולות להיווצר מארבעת היסודות האלה, ובהן CN, CH, OH, H₂O⁺, CN⁺, CH⁺, OH⁺, N₂⁺, CO⁺, CO₂⁺. (הסימן "+" מציין יון חיובי: אטום או מולקולה שאיבדו אלקטרון אחד או יותר. כשאטום מאבד אלקטרון, הוא מקבל מטען חשמלי חיובי). מחקרים חדשים גילו בשביטים גם מולקולות אורגניות מורכבות, כמו CH₂CN. זו תגלית חשובה, כי היא מוכיחה שמולקולות אורגניות, אבני הבניין של החיים, נוצרות גם מחוץ לכדור הארץ.

יש קשר בין האטומים והמולקולות שבשביט לבין הקרח שממנו הוא עשוי. כל האטומים (H, O, C, N) והמולקולות שזוהו בשביטים הם בדיוק אלה שהיינו מצפים להם אילו הגז שסביב השביט נוצר מקרחים נפוצים במערכת השמש שהפכו לגז – כמו H₂O (מים), CH₄ (מתאן), NH₃ (אמוניה) ו-CO₂ (פחמן דו-חמצני). במילים אחרות, אטומי המימן, החמצן, הפחמן והחנקן, והמולקולות שלהם, שנפלטים מהשביטים, באים מקרח שהופך לגז.

מלבד ההרכב של גזי השביט, הספקטרוסקופים מראים שחלק מהחלקיקים בזנבות השביטים גדולים בהרבה ממולקולות בודדות. החלקיקים האלה, גרגרי האבק, יוצרים זנבות מעוקלים מעט, ואילו זנבות הגז ישרים. הכוחות המגנטיים מיישרים את זרם היונים בזנב הגז, ואילו גרגרי האבק, שאינם טעונים, יוצרים זנב מעוקל.

החללית ג'וטו של סוכנות החלל האירופית סיפקה מידע מצוין על ההרכב הכימי של האבק בשביט האלי. נמצא שחלקיקי האבק מהגרעין, העשירים בפחמן, עשירים גם במימן, בחמצן ובחנקן, ודומים לחלקיקים מטאוריטיים שנאספו בכדור הארץ. חלקיקי האבק הבין-פלנטרי האלה עשירים כנראה במולקולות אורגניות (מולקולות גדולות המבוססות על פחמן), והם שונים מהאבק המוכר לנו בכדור הארץ, שעשיר יותר בצורן (סיליקון), בברזל, במתכות אחרות ובתחמוצות שלהן. ב-2014 זיהתה הנחתת פיליי חומרים אורגניים מוצקים, עשירים בפחמן, על השביט 67P/צ'וריומוב-גרסימנקו. העניין באבק השביטים העשיר בחומר אורגני הולך וגובר. מדענים חושבים שבראשית מערכת השמש, כששביטים התנגשו בפלנטות שנוצרו, הם אולי הביאו אליהן מולקולות אורגניות – ובלעדיהן ייתכן שהחיים בכדור הארץ לא היו מתפתחים כלל.

→ הסעיף הקודם: 8.4 מבנה גרעין השביט  |  הסעיף הבא: 8.6 ענן אורט וחגורת קויפר ←