8.4 הכימיה של השביט

התקדמות בשאלה הרכב החומרים בשביט הושגה ב- 1868 בעקבות עבודתו של  האסטרונום האנגלי ויליאם האגינס שהיה ראשון שחקר את אורם באמצעות ספקטרוסקופ. מכשיר זה האור הנראה מפורד לאורכי גל המרכיבים אותו, או ספקטרום. כך  נחשפת כמות האור המוחזר מפני הגוף הנחקר בצבעים שונים. הספקטרום מאפשרת לאסטרונומים למדוד את תכונות החומר של גוף שמימי. לחומרים שונים יש ספקטרום יחידי,  כך ניתן לקבוע את ההרכב הכימי של גוף רחוק.

האגינס מצא כי בשביט שחקר נמצאים פחמן וגזים. אסטרונומים מודרניים הראו כי השביט עשוי להכיל את אותם אטומים שאנו פוגשים במקומות אחרים במערכת השמש, כולל מימן (H),  חמצן (O) , חנקן (N) , פחמן (C) . שביטים מכילים גם הרבה של מולקולות שיכולות להיווצר מארבעה אלמנטים אלה, כולל:   ⁺CN, CH, OH, H₂O⁺, CN⁺, CH⁺, OH⁺, N₂⁺, CO⁺, CO₂. ה-  "+" העליון מציין יון טעון חיובית, אטום או מולקולה שאיבד אלקטרון אחד או יותר. כאשר אטום מאבד אלקטרון, הוא רוכש מטען חיובי. מחקרים אחרונים גילו מולקולות אורגניות מורכבות, כגון  CH₂CN. גילוי חשוב המוכיח שמולקולות אורגניות, אבני הבניין של החיים, נוצרו במקום אחר ביקום פרט לכדור הארץ.

קיים קשר בין אטומים ומולקולות מהם מורכב שביט הקפוא. שימו לב שכל האטומים (H, O, C, N) ומולקולות שזוהו בשביטים הם רק אלה שניתן היה לצפות בהן במצב גזי סביב גרעין השביט. גזים אלה מקורם בגושי קרח שהיו נפוצים במערכת שמש, כגון H2O (מים) , CH₄ (מתאן), NH₃ (אמוניה), ו- CO₂ (פחמן דו חמצני). במילים אחרות, מקורם של אטומים ומולקולות H, O, C, ו- N  הנפלטים מהשביטים בגושי קרח שהפכו לגז.

ניתוח הספקטרום של גזי שביט, חושף כי חלקיקים בזנבות שביט גדולים בהרבה ממולקולות בודדות. חלקיקים אלו, או גרגרי אבק, יוצרים זנבות מעוגלים מעט. בניגוד לזנבות הגז הישרים. כוחות מגנטיים מיישרים את זרם היונים בזנבות הגז, ואילו גרגרי אבק, שאינם טעונים, יוצרים זנב מעוקל.

חללית ג'וטו של סוכנות החלל האירופית סיפקה מידע מעולה על ההרכב הכימי של אבק השביט האלי. נמצא שחלקיקי האבק בגרעין עשירים בפחמן אף גם במימן, חמצן וחנקן. הרכב דומה נמצא במטאוריטים, שנאספו על פני כדור הארץ. הערכה שחלקיקי אבק בינכוכבי עשירים מולקולות אורגניות (גדולות, ומבוססות פחמן) והם שונים מן האבק יבשתי מוכר, העשיר בצורן, ברזל, ומתכות אחרות ובתחמוצות שלהם. בשנת 2014, גשושית פיליי זיהתה מוצקים אורגניים עתיר פחמן על השביט 69P. העניין באבק העשיר בחומרים אורגניים של שביטים הולך וגדל. מדענים מאמינים כי מספר שביטים התנגשו ויצרו  פלנטות בראשיתה של מערכת השמש, יתכן כי השביטים סיפקו מולקולות אורגניות, לכדור הארץ, שבלעדיהם ייתכן שחיים על פניו מעולם לא היו מתפתחים.