שני סוגים של שאריות
כוכבי הלכת נוצרו לפני כ־4.6 מיליארד שנים מדיסקה של גז ואבק סביב השמש הצעירה. לא הכול הפך לחלק מכוכב לכת. נשארו מיליארדי גופים קטנים יותר, והם מתחלקים לשני סוגים עיקריים.
אסטרואידים עשויים סלע ומתכת. רובם סובבים בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק, טבעת הנקודות החיוורת שבסצנה. הם נוצרו קרוב לשמש, במקום שהיה חם מדי מכדי שקרח ישרוד בו. הגדול שבהם, קרס, רוחבו כ־940 קילומטרים, אבל רובם קטנים בהרבה, וכולם יחד שוקלים רק אחוזים ספורים ממשקל הירח שלנו.
שביטים עשויים קרח מעורב באבק ובסלע, ולעיתים קרובות מכנים אותם “כדורי שלג מלוכלכים”. הם נוצרו רחוק יותר, במקום שבו מים, פחמן דו־חמצני וחומרים אחרים יכלו לקפוא לקרח, ורובם עדיין חיים שם: בחגורת קויפר שמעבר לנפטון, ובעננת אורט הגדולה בהרבה, קליפה של גופים קפואים שמגיעה אולי לשליש מהדרך אל הכוכב הקרוב ביותר. מדי פעם דחיפה קלה שולחת אחד מהם ליפול אל השמש במסלול אליפטי ארוך וצר.
גוש קפוא מתעורר
רחוק מהשמש, שביט הוא רק הגרעין שלו: גוש כהה של קרח ואבק ברוחב קילומטרים ספורים, שחור יותר מפחם וכמעט בלתי אפשרי לראות אותו. כשהוא נופל פנימה, אור השמש שפוגע בכל מטר רבוע שלו גדל ביחס הפוך לריבוע המרחק. במרחק של פי שניים עד שלושה ממרחק כדור הארץ מהשמש (2 עד 3 יחידות אסטרונומיות, AU), הוא מתחמם מספיק כדי שקרח המים יהפוך ישירות לגז.
הגז זורם החוצה מהגרעין ונושא איתו אבק, וכך נבנה ענן שנקרא הילה (קומה). ההילה יכולה להיות רחבה יותר מצדק, סביב גרעין שאפשר לחצות ברגל בשעה או שעתיים. היא זוהרת בחלקה כי האבק שבה מחזיר את אור השמש, ובחלקה כי אור השמש גורם לגזים שבה להאיר, ולכן לשביטים רבים יש ראש ירקרק.
נסו: גררו את לאורך המסלול מהתקרבות לכיוון האמצע. צפו במרחק שעל התווית של השביט יורד, ובהילה ובזנבות מופיעים ומתארכים ככל שהוא מתקרב לשמש.
שני זנבות, שתי סיבות
לשביט בהיר יש בדרך כלל שני זנבות, והם נוצרים בדרכים שונות.
זנב היונים עשוי גז. אור על־סגול מהשמש מעיף אלקטרונים ממולקולות הגז והופך אותן ליונים טעונים חשמלית. השמש נושפת ללא הרף זרם של חלקיקים טעונים, רוח השמש, החוצה במהירות של כ־400 קילומטרים בשנייה, ובתוכו נישא שדה מגנטי. היונים נלכדים בשדה הזה ונסחפים ישר עם הרוח. לכן זנב היונים צר וישר ומצביע כמעט בדיוק הרחק מהשמש, ונוטה רק בכמה מעלות בגלל התנועה של השביט עצמו. הוא זוהר בכחול, בעיקר בזכות יוני פחמן חד־חמצני.
זנב האבק עשוי גרגרי אבק. אור השמש עצמו דוחף אותם, בעדינות, והגרגרים הקטנים ביותר מרגישים את הדחיפה הזאת הכי חזק. ברגע שגרגר עוזב את השביט הוא נע במסלול משלו, שבו דחיפת האור מקזזת חלק ממשיכת השמש. הוא נסחף החוצה ומפגר אחרי השביט, ולכן זנב האבק רחב ומעוקל ונכפף לאחור לאורך המסלול של השביט. הוא מאיר בלבן צהבהב, באור שמש מוחזר. הגרגרים הכבדים ביותר כמעט לא נסחפים, והם מתפזרים לאורך המסלול כשובל של רסיסים.
הזנב מוביל
מכיוון שרוח השמש ואור השמש דוחפים שניהם החוצה מהשמש, הזנבות של שביט תמיד מצביעים הרחק ממנה, ולא אל מאחורי השביט. בדרך פנימה הזנבות נגררים מאחור. כשהשביט חג סביב השמש הם מסתובבים לרוחב השמיים, ובדרך החוצה השביט נע כשהזנב לפניו.
נסו: הזיזו לאט את לאורך המסלול מהאמצע לכיוון התרחקות. זנב היונים הכחול נשאר מכוון הרחק מהשמש ובסוף מקדים את השביט, ואילו זנב האבק המעוקל מפגר מאחור בעיקול.
המחוון מתקדם בזמן בקצב אחיד, ולכן הוא מראה גם את החוק השני של קפלר: השביט זוחל כשהוא רחוק ומתעופף סביב השמש. שביט דמוי האלי מבלה רק כחודשיים וחצי מכל הקפה קרוב יותר לשמש מכדור הארץ, ואחר כך עשרות שנים רחוק בקור.
כמה קרוב הוא מגיע
כמה חזק שביט מתעורר תלוי בכמה קרוב לשמש הוא עובר. שביט שמחכך את השמש יכול לגדל זנב מרהיב, ועלול להתפרק. שביט שנקודת הקירבה שלו לשמש נשארת מעבר למאדים בקושי מתחמם מספיק כדי שהקרח שלו יתאדה, ולכן יש לו רק הילה קטנה וזנבות חיוורים.
נסו: בחרו מחכך שמש, ואחר כך מעבר למאדים, ובכל פעם העבירו את לאורך המסלול דרך המעבר הקרוב ביותר לשמש.
כל מעבר עולה לשביט בשכבה דקה של קרח. אחרי מאות או אלפי הקפות סביב השמש, לשביט עלול להיגמר הקרח שקרוב לפני השטח, או שהקרח נקבר מתחת לאבק, ואז הוא נראה בדיוק כמו אסטרואיד. כמה אסטרואידים במסלולים ארוכים, דמויי שביט, הם כנראה בדיוק זה.
סלע נשאר שקט
עכשיו שנו את הרכב לסלע ומתכת (אסטרואיד) והעבירו את לאורך המסלול לאורך אותו מסלול. שום דבר לא קורה: אין כמעט קרח שיהפוך לגז, ולכן אין הילה ואין זנב, לא משנה כמה קרוב הוא מגיע. האסטרואיד הוא סתם סלע מואר בשמש, והדרך היחידה לדעת כמה הוא קרוב לשמש היא לפי המקום שבו הוא נמצא והמהירות שבה הוא נע.
זה ההבדל האמיתי בין השניים. אסטרואיד ושביט יכולים לחלוק מסלול. מה שמבדיל ביניהם הוא החומר שממנו הם עשויים, והשאלה אם אור השמש יכול להפוך חלק ממנו לגז.
רסיסים וכוכבים נופלים
אבק שנשאר לאורך המסלול של שביט נשאר שם מאות שנים. כשכדור הארץ חוצה שובל כזה, הגרגרים פוגעים באוויר שלנו במהירות של עשרות קילומטרים בשנייה ונשרפים כמטאורים, או כוכבים נופלים. מטרי מטאורים חוזרים באותם תאריכים בכל שנה כי כדור הארץ חוצה את אותם שובלים: הפרסאידים באוגוסט מגיעים מהשביט סוויפט־טאטל, והאוריונידים באוקטובר משביט האלי. חתיכות גדולות יותר, רובן שברים של אסטרואידים, שורדות לפעמים את הנפילה ונוחתות כמטאוריטים.
חלליות כבר ביקרו בשני סוגי הגופים. רוזטה הקיפה את השביט 67P במשך שנתיים וצפתה בו מתעורר כשהתקרב לשמש. היאבוסה 2 ואוסיריס־רקס הביאו לכדור הארץ דגימות מאסטרואידים, ובשנת 2022 החללית DART התנגשה בכוונה באסטרואיד קטן ושינתה את מסלולו במידה שאפשר למדוד: ניסוי ראשון בהגנה על כדור הארץ מפני אסטרואיד.
מה המודל הזה משמיט
הכול מצויר גדול מדי בהרבה, חוץ מהמרחקים ומהזנבות. גרעין אמיתי ברוחב קילומטרים ספורים היה קטן בהרבה מפיקסל בקנה המידה הזה, ואפילו ההילה מוגדלת. המסלול שוכב שטוח במישור של כוכבי הלכת ותמיד מגיע עד המרחק של נפטון; המסלולים של שביטים אמיתיים נוטים בכל זווית, חלקם סובבים בכיוון ההפוך, והמשיכה של צדק משנה אותם עם הזמן. המודל לא כולל את הדחיפה הקטנה שהגז הבורח נותן לגרעין, שמשנה מעט את המסלול של השביט.
פליטת הגז היא כלל אצבע: היא גדלה עם אור השמש וכבה מעבר לכ־2.5 AU, שם קרח המים נשאר קפוא. שביטים אמיתיים פעילים באופן פחות אחיד: לעיתים קרובות הם מתבהרים פתאום או פולטים גז דרך כמה סילונים פעילים, וחלקם נשארים פעילים רחוק מהשמש, כי פחמן חד־חמצני ופחמן דו־חמצני קופאים בטמפרטורות נמוכות בהרבה ממים. רוח השמש מצוירת כיציבה; רוח השמש האמיתית נושבת במשבים, ומשב חזק יכול אפילו לקטוע את זנב היונים של שביט.