Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) совершил настоящую революцию в изучении Урана, седьмой планеты от Солнца. Новые наблюдения не только раскрыли невиданные ранее детали тусклых колец этой ледяной громады, но и помогли обнаружить ранее неизвестный спутник, скрывавшийся в её окрестностях почти полвека. Долгое время считалось, что только Сатурн может похвастаться величественной системой колец. Однако 10 марта 1977 года астрономы случайно обнаружили их у Урана. В отличие от ярких сатурнианских, кольца Урана (общим числом 13) выглядят тусклыми и узкими, состоящими из темных частиц пыли и льда. Благодаря инфракрасным «глазам» «Джеймса Уэбба» эти призрачные структуры предстали перед учеными в совершенно новом свете, демонстрируя сложные узоры и вариации яркости, которые меняются со временем.
Главный прорыв исследований JWST заключается в способности анализировать химический состав. Используя камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), ученые получили спектры колец и малых спутников. Результаты оказались неожиданными: была обнаружена четкая зависимость состава от расстояния до планеты. Оказалось, что чем дальше от Урана, тем сильнее проявляется водяной лед на поверхности объектов. У колец полоса поглощения воды выражена слабее, чем у малых внутренних спутников, в то время как крупные луны (например, Миранда) имеют самый «чистый» ледяной состав. Это открытие поднимает вопрос о происхождении системы: возможно, внутренние части системы Урана испытали больше «загрязнений» или иначе сформировались в далеком прошлом.
Исследование также проливает свет на бурное прошлое планеты. Уран уникален тем, что вращается «лежа на боку» — наклон его оси составляет почти 90 градусов. Ученые предполагают, что это результат гигантского столкновения в далеком прошлом. Это событие могло не только «повалить» планету, но и сформировать вокруг нее компактный диск из обломков. Интересно, что многие малые спутники Урана расположены ближе к планете, чем так называемый синхронный радиус (где орбитальный период спутника совпадает с вращением планеты). Это означает, что приливные силы заставляют их постепенно двигаться внутрь, где они в итоге будут разорваны на части. Получается, что кольца и малые луны — это остатки постоянно перерабатываемого «строительного материала», возможно, проходящего циклы разрушения и повторного формирования.
Пожалуй, самым громким событием стало открытие новой луны. 2 февраля 2025 года в ходе анализа снимков JWST была обнаружена крошечная точка — объект, получивший временное обозначение S/2025 U1. Эта находка увеличила количество известных спутников Урана до 29. Диаметр нового спутника составляет всего около 8–10 километров (что сопоставимо с высотой Эвереста). Он вращается на почти круговой орбите на расстоянии примерно 56 000 км от центра Урана. Объект настолько мал и темен, что его не смог различить даже знаменитый зонд «Вояджер-2» во время пролета мимо планеты в 1986 году. Чувствительность «Джеймса Уэбба» оказалась достаточной, чтобы разглядеть эту «соринку» в ярком сиянии планеты и её колец. Новый спутник стал 14-м по счету среди внутренних малых лун. По традиции, имена лунам Урана дают в честь персонажей произведений Шекспира и Александра Поупа, поэтому новичку, скорее всего, присвоят соответствующее литературное имя. Открытия «Джеймса Уэбба» доказывают, что даже в, казалось бы, хорошо изученной Солнечной системе еще полно загадок. Уран, долгое время остававшийся в тени своих более крупных соседей, сегодня является одной из самых интригующих целей для астрономов, открывая нам сложные механизмы эволюции планетных систем.