הפתעה:
מים בשביט קרוב

ממצאים חדשים של טלסקופ החלל ג'יימס וב מצביעים על נוכחות של מים בשביט השוכן בחגורת האסטרואידים, בין המסלולים של מאדים ושל צדק. התגלית מחזקת את הסברה כי שביטים כאלה היו עשויים להיות מקור המים בכדור הארץ ובמקומות נוספים במערכת השמש. בספטמבר 2022 הצליחו החוקרים לצלם בטלסקופ החלל את השביט 238P/Read, הקרוי על שם האסטרונום שגילה אותו בשנת 2005, וניתחו בעזרת הספקטרומטרים של טלסקופ וב את הרכב ענן הגזים האופף את השביט ומשתרך מאחוריו. במאמר בכתב העת nature, החוקרים מדווחים כי הענן הזה אכן מכיל אדי מים, ככל הנראה שריד של המים שנוצרו בשולי מערכת השמש הצעירה. 

אף על פי שמסלולו של השביט ריד הוא בחגורת האסטרואידים, כשהוא נמצא באזור של מסלולו הקרוב יותר לשמש, מופיעים סביבו הילה וזנב - כפי שקורה בדרך כלל לשביטים המורכבים מקרח. כשהם קרבים לשמש חלק מהקרח מפשיר, ופולט לחלל גזים וחלקיקי אבק שהיו אצורים בתוכו, מה שיוצר את ההילה ואת הזנב. עד לעשורים האחרונים ממש, הסברה המקובלת הייתה ששביטים נוצרו בשולי מערכת השמש, למשל בחגורת קויפר או בעננת אורט, שם הטמפרטורות הנמוכות הרחק מהשמש שומרת על הקרח שלהם, ורק חלקו הקטן מפשיר כשמסלולם מקרב אותם אל השמש. בשנים האחרונות התחזקו ההערכות כי שביטים המורכבים בעיקר ממים קפואים יכולים להתקיים גם קרוב יותר לשמש, אך לא היו ראיות מוצקות לכך עד הגילוי הנוכחי בעזרת טלסקופ החלל ג'יימס וב. "ראינו בעבר עצמים בעלי מאפיינים של שביטים בחגורת האאסטרואידים, אבל רק בעזרת נתוני הספקטורמטריה המדויקים של טלסקופ וב אנו יכולים לומר שזה בהחלט קרח ממים", הסביר ראש צוות המחקר, מייקל קלי (Kelley) מאוניברסיטת מרילנד. "עם התצפיות האלה אנו מראים שמים מראשית ימי מערכת השמש יכולים להשתמר בחגורת האסטרואידים". 

המים הרבים על כדור הארץ מאפשרים את קיום החיים כאן כי שאנו מכירים אותם, אבל יש עוד מים במקומות רבים במערכת השמש. מאדים, למשל, היה כנראה כוכב לכת רטוב בעברו הרחוק, וגם כיום יש לא מעט קרח בקטבים שלו, וראיות לקיום מאגרי מים מתחת לפני השטח שלו. יש ראיות גם לקיום אוקיינוסים של מים נוזלים מתחת לפני השטח הקפואים של הירחים הגדולים של צדק ושבתאי, ואפילו בגופים פלנטריים קטנים כמו כוכב הלכת הננסי קרס. גם שביטים ואסטרואידים רבים מכילים מים קפואים, ועל פי הסברה המקובלת, התנגשות של גופים כאלה בכדור הארץ הצעיר היא שהביאה לכאן את רוב המים. עם זאת, יש גם מחקרים אחרים, המציעים למשל שהמים נוצרו כאן, מחמצן ומימן שהגיעו ממקומות אחרים, אולי אותם שביטים ואסטרואידים. 

"כדור הארץ הרטוב ושוקק החיים הוא תופעה ייחודית ביקום ככל הידוע לנו, ואנו לא בטוחים כיצד כל המים הגיעו לכאן", אמרה סטפני מילאם (Milam), אחת ממחברי המאמר וחברה בצוות המחקר של טלסקופ וב. "הבנת התפוצה של המים במערכת השמש תאפשר לנו להבין מערכות פלנטריות אחרות, ולראות אם עשויים להיות בהן בעתיד כוכבי לכת דמויי ארץ". 

מים קפואים בשביט הרבה יותר קרוב ממה שמצאנו עד כה. הדמייה של השביט 238P/Read  בעיני אמן | מקור: NASA, ESA

להמשיך לחקור

לצד הממצאים המעניינים של גילוי המים בגוף קרוב יחסית לשמש, הם מציגים גם תעלומה. הגזים שהשביט פולט לא מכילים פחמן דו חמצני, אף על פי שבשביטים דומים הוא מהווה כעשרה אחוזים מנפח הגזים. החוקרים מציעים שני הסברים אפשריים לתעלומה: אחד, שהיה לשביט הזה פחמן דו-חמצני, אבל הוא כבר התאדה במהלך מיליארדי שנותיו בחגורת האסטרואידים, משום שטמפרטורת האידוי שלו נמוכה מזו של מים. הסבר אחר הוא שהשביט נוצר באזור חמים יחסית, שהפחמן הדו-חמצני כבר התאדה ממנו, ולכן הוא לא הכיל פחמן דו-חמצני מלכתחילה. 

מים בלי פחמן דו-חמצני. ספקטרום הפליטה של השביט 238P/Read כפי שמדד ג'יימס וב (קו תחתון) לעומת מדידות ישנות משביט אחר (קו עליון) | מקור: (NASA, ESA, CSA, and J. Olmsted (STScI

השלב הבא במחקר יהיה להשתמש בטלסקופ כדי לחקור עוד שביטים כאלה בחגורת האסטרואידים, להשוות את הנתונים ולהרחיב את בסיס הידע. אלה עצמים שקשה מאוד לראותם, משום שהם חיוורים וקטנים יחסית, בגודל מאות מטרים בלבד ומרחקם מן השמש כפול משלנו, ואף יותר מכך. רק טלסקופ חזק כמו ג'יימס וב יכול כיום לחקור את צפונותיהם, וזה בדיוק מה שהחוקרים מתכוונים להמשיך לעשות. "עכשיו, כשג'יימס וב אישר שיש מים קפואים כה קרוב אלינו בחגורת האסטרואידים, יהיה מרתק לשגר לשם משימה לאיסוף דגימות ולראות מה עוד השביטים שם יכולים לספר לנו", הוסיפה מילאם.