Základní astronomická data
Merkur je extrémní planeta v několika ohledech. Vzhledem ke své blízkosti ke Slunci - jeho průměrná orbitální vzdálenost je 58 milionů km (36 milionů mil) - má nejkratší rok (revoluční období 88 dní) a dostává nejintenzivnější sluneční záření ze všech planet. S poloměrem asi 2,440 km (1 516 mil) je Merkur nejmenší hlavní planetou, menší dokonce než Jupiterův největší měsíc, Ganymede nebo Saturnův největší měsíc, Titan. Kromě toho je Merkur neobvykle hustá. Ačkoli jeho průměrná hustota je hrubě to Země, to má méně hmoty a tak je méně stlačený jeho vlastní gravitací; po korekci na vlastní kompresi je Merkurova hustota nejvyšší ze všech planet. Téměř dvě třetiny hmotnosti Merkuru je obsaženo v jeho převážně železném jádru, které sahá od středu planety k poloměru asi 2 100 km (1300 mil), nebo asi 85 procent cesty k jeho povrchu. Skalní vnější plášť planety - její povrchová kůra a spodní plášť - je tlustý jen asi 300 km (200 mil).
Pozorovací výzvy
Jak je vidět na zemském povrchu, Merkur se schovává za soumraku a soumraku, nikdy se nedostává více než asi 28 ° v úhlové vzdálenosti od Slunce. Trvá přibližně 116 dní, než se protahování po sobě - tj. Merkur vrátí do stejného bodu vzhledem ke Slunci - na ranní nebo večerní obloze. Tomu se říká Merkurovo synodické období. Jeho blízkost k obzoru také znamená, že Merkur je vždy vidět skrze více zemské turbulentní atmosféry, která rozostřuje výhled. Dokonce nad atmosférou jsou oběžné observatoře, jako je Hubbleův kosmický dalekohled, omezeny vysokou citlivostí svých přístrojů tak, aby ukazovaly co nejblíže ke Slunci, jaké by bylo nutné pro pozorování Merkuru. Protože Merkurova orbita leží uvnitř Země, občas prochází přímo mezi Zemí a Sluncem. Tato událost, ve které může být planeta pozorována teleskopicky nebo pomocí kosmických přístrojů jako malá černá tečka procházející jasným slunečním diskem, se nazývá tranzit (viz zatmění) a vyskytuje se asi tucetkrát za století. Další tranzit Merkuru proběhne v roce 2019.
Merkur také představuje potíže při studiu vesmírnou sondou. Protože planeta je umístěna hluboko v gravitačním poli Slunce, je zapotřebí velké množství energie, aby se tvarovala trajektorie kosmické lodi tak, aby se dostala z orbity Země na Merkur tak, aby se mohla pohybovat na oběžné dráze kolem planety nebo přistát na to. První kosmická loď, která navštívila Merkur, Mariner 10, byla na oběžné dráze kolem Slunce, když v letech 1974–75 provedla tři krátké prolétání planety. Při vývoji následných misí na Merkur, jako je kosmická loď US Messenger zahájená v roce 2004, vypočítali inženýři kosmických letů složité trasy a využívali gravitační asistence (viz spaceflight: Planetární lety) z opakovaných letů Venuše a Merkuru v průběhu několika let. V konstrukci mise Messenger, po provedení pozorování z mírných vzdáleností během planetárních letů v letech 2008 a 2009, vstoupila kosmická loď na protáhlou oběžnou dráhu kolem Merkuru pro podrobné vyšetřování v roce 2011. Kromě toho extrémní teplo nejen ze Slunce, ale také vyzvednuti od samotné Merkuru, vyzvaní konstruktéři kosmických lodí, aby udržovali nástroje dostatečně chladné, aby fungovaly.
Orbitální a rotační účinky
Ortuťová orbita je nejvíce nakloněná z planet, nakloněná asi 7 ° od ekliptiky, roviny definované orbitou Země kolem Slunce; je také nejexcentričtější nebo protáhlou planetární orbitou. V důsledku protáhlé oběžné dráhy se Slunce objeví na Merkurově obloze více než dvakrát jasněji, když je planeta nejblíže ke Slunci (na perihelionu), na 46 miliónech km (29 miliónů mil), než když je nejvzdálenější od Slunce. (u aphelionu), téměř 70 milionů km (43 milionů mil). Období rotace planety 58,6 Země ve vztahu k hvězdám - tj. Délka jejího hvězdného dne - způsobuje, že se Slunce pomalu unáší směrem na západ Merkurovy oblohy. Protože Merkur také obíhá kolem Slunce, jeho rotace a revoluční periody se kombinují tak, že Slunce trvá tři Merkuriánské hvězdné dny, neboli 176 Zemských dnů, aby vytvořila úplný obvod - délka slunečního dne.
Jak je popsáno Keplerovými zákony planetárního pohybu, Merkur cestuje kolem Slunce tak rychle poblíž perihelionu, že se zdá, že Slunce obrací kurz Merkurovy oblohy, krátce se pohybuje směrem na východ a poté pokračuje ve svém západním postupu. Dvě místa na rovníku Merkuru, kde k této oscilaci dochází v poledne, se nazývají horké póly. Když tam horní sluneční světlo přetrvává a přednostně je zahřívá, mohou povrchové teploty překročit 700 kelvinů (K; 800 ° F, 430 ° C). Dvě rovníková umístění 90 ° od horkých pólů, zvaná teplá pól, se nikdy nedostanou téměř tak horká. Z pohledu teplých pólů je Slunce již nízko na obzoru a chystá se, když roste nejjasnější a provádí svůj krátký obrácení kurzu. V blízkosti severních a jižních otočných pólů Merkuru jsou teploty země ještě chladnější, pod 200 K (-100 ° F, -70 ° C), když jsou osvětleny pasoucím se slunečním světlem. Během Merkurových dlouhých nocí před východem slunce klesá povrchová teplota na přibližně 90 K (-1 300 ° F, -1 180 ° C).
Teplotní rozsah Merkuru je nejextrémnější ze čtyř vnitřních, pozemských planet sluneční soustavy, ale noční planeta by byla ještě chladnější, kdyby Merkur udržoval jednu tvář trvale ve vztahu k Slunci a druhou ve věčné temnotě. Dokud se v 60. letech neprokázala jiná radarová pozorování Země, astronomové dlouho věřili, že tomu tak bude, což by následovalo, kdyby Merkurova rotace byla synchronní - to znamená, kdyby byla její rotační doba stejná jako 88denní revoluční období. Teleskopičtí pozorovatelé, omezující se na pravidelné sledování rtuti za podmínek diktovaných Merkurovou úhlovou vzdáleností od Slunce, byli uvedeni v omyl, že jejich vidění stejných stěží rozlišitelných znaků na Merkurově povrchu při každé příležitosti pozorování ukázalo synchronní rotaci. Radarové studie odhalily, že 58,6denní rotační doba planety se liší nejen od orbitální periody, ale také přesně ze dvou třetin.
Merkurova orbitální excentricita a silné sluneční přílivy - deformace vyvolané v těle planety gravitační přitažlivostí Slunce - zjevně vysvětlují, proč se planeta třikrát otáčí každé dvakrát, než obíhá kolem Slunce. Rtuť se pravděpodobně formovala rychleji, když se formovala, ale byla zpomalena přílivovými silami. Místo zpomalení do stavu synchronní rotace, jak se stalo u mnoha planetárních satelitů, včetně Země Měsíce, se Merkur zachytil rychlostí 58,6 dnů. Při této rychlosti Slunce táhne opakovaně a zvláště silně na přílivově vyvolané vyboulení Merkurovy kůry na horkých sloupech. Šance na zachycení rotace v období 58,6 dne byly výrazně zvýšeny přílivovým třením mezi pevným pláštěm a roztaveným jádrem mladé planety.
