Общие сведения о планете
Мерку́рий — самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы, по размерам немногим больше Луны, обращающаяся вокруг Солнца за 88 земных суток. Продолжительность одних звёздных суток на Меркурии составляет 58,65 земных, а солнечных - 176 земных. Меркурий относится к внутренним планетам, так как его орбита лежит внутри орбиты Земли. После лишения Плутона в 2006 году статуса планеты, Меркурию перешло звание самой маленькой планеты Солнечной системы. Видимая звёздная величина Меркурия колеблется от −1,9 до 5,5, но его нелегко заметить по причине небольшого углового расстояния от Солнца (максимум 28,3°). Средняя скорость движения планеты по орбите 48 км/с. Расстояние от Меркурия до Земли меняется в пределах от 82 до 217 млн км. О планете пока известно сравнительно немного. Только в 2009 году учёные составили первую полную карту Меркурия, используя снимки аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер». Наличие каких-либо естественных спутников у планеты не обнаружено.

Средне расстояние от Солнца Минимальное Максимальное Экваториальный диаметр Период вращения вокруг собственной оси Период обращения вокруг Солнца Скорость движения по орбите Температура на поверхности Масса Средняя плотность вещества Сила тяжести на поверхности

57,93 млн. км 45,9 млн. км 69,7 млн. км 4879 км 58,65 земных суток 87,97 земных суток 47,89 км/сек от -180 до +430° С 0,055 земной массы 5,43 г/см3 0,38 земной

Физические характеристики
По своим физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну, сильно кратерирован. У планеты нет естественных спутников. Меркурий имеет крайне разреженную атмосферу, она состоит из атомов, «выбитых» с поверхности планеты солнечным ветром.

Планета обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля по своей совокупности составляющим 0,1 от земного. Ядро Меркурия составляет 70 процентов от всего объёма планеты. Относительно большое железное ядро Меркурия и его тонкая кора ещё не получили удовлетворительного объяснения. Имеется гипотеза, предполагающая, что внешние слои планеты, состоящие из лёгких элементов, были сорваны в результате гигантского столкновения, которое уменьшило размеры планеты, а также предотвратило полное поглощение Меркурия молодым Солнцем.

Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (от −180 до +430 °C). При такой температуре плавится свинец, олово и даже цинк. Солнечная сторона нагревается гораздо больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.

Меркурий получает в 6 раз больше солнечного света, чем Земля. Причем большая часть его поглощается, пос­кольку темная поверхность планеты отражает лишь 12-18 % падающего света. В перигелии температура осве­щенной поверхности достигает 500° С, а в афелии 290° С. Покрывающий пла­нету реголит сильно измельчен и слу­жит прекрасной теплоизоляцией, так что на глубине нескольких десятков сантиметров от поверхности темпера­тура равна примерно 80° С. На ночной стороне температура на поверхности опускается до -210° С. В полярных об­ластях Меркурия, возможно, имеется водяной лед. Он может содержаться в глубинах кратеров, куда никогда не заглядывает Солнце, и где температу­ра, возможно, не поднимается выше -210С.

Плотность и размер
Cредняя плотность планеты почти такая же, как и у Земли. Несмотря на меньший радиус, Меркурий всё же превосходит по массе такие спутники планет-гигантов, как Ганимед и Титан. Его масса 0,055 массы Земли.

Диаметр Меркурия невелик  — 4879 км. Он уступает размерами даже некоторым крупнейшим спутникам — Юпитера — Ганимеду (ди­аметр 5262 км) и Сатурна — Титану (5150 км). Однако по средней плотности (5,43 г/см³) Меркурий уступает лишь Земле (5,52 г/см³). А если учесть, что на земную плотность из-за большего раз­мера нашей планеты влияет более силь­ное сжатие вещества, то получается, что при равных размерах планет плотность меркурианского вещества была бы наи­большей, превышая земную на 30%.


Геологические характеристики
Поверхность Меркурия усеяна кратерами так, что ее трудно отличить от поверхности Луны. Сходны они также отражательной способностью и теплопроводностью поверхностного слоя. Заметным различием с Луной является малое число впадин, подобных лунным "морям". Крупнейшая из них - море Зноя - имеет диаметр около 1300 км. На Меркурии есть горы достигающие высоты 2-4 км.
Известными геологическими особенностями Меркурия, помимо ударных кратеров, являются многочисленные зубчатые откосы — эскарпы, высотой 2-3 км, разделяющий два района поверхности и простирающиеся на сотни километров, возникшие, вероятно, во время приливных деформаций на раннем этапе истории планеты во время, когда его периоды обращения вокруг оси и вокруг Солнца не вошли в резонанс.

Магнитное поле
Удивительным открытием во время первого пролета станции Mariner-10 было обнаружение ударной волны плазмы и магнитного поля вблизи Мер­курия. Во время третьего пролета Мер­курия принадлежность магнитного по­ля планете была окончательно подтвер­ждена. Оно имеет более сложную структуру, чем земное, но значительно слабее (всего 0,7 магнитного поля нашей планеты. Кроме дипольного (двухполюсного) в магнитосфере плане­ты присутствуют еще поля с четырьмя и восемью полюсами. Со стороны Сол­нца магнитосфера Меркурия сильно сжата под воздействием солнечного ветра. Наклон оси диполя к оси вра­щения планеты почти такой же, как и у Земли — 12°. Единственным наи­более правдоподобным объяснением природы меркурианского магнитного поля может быть наличие в недрах планеты частично расплавленного металлического ядра, подобного земному.

Рельеф и названия
По решению Международного астрономического союза, кратеры на Меркурии называют в честь деятелей культуры: писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов. Так, например, крупнейшие кратеры диаметром от 300 до 600 км получили имена Бетховен, Толстой, Достоевский, Шекспир и другие. Есть и исключения: один кратер диаметром 60 км с лучевой системой назван в честь известного астронома Койпера, а другой, диаметром 1,5 км, вблизи экватора, — Хун Каль, что на языке древних майя означает 20. Через этот кратер проходит меридиан, обозначающий 20°. Равнинам (кроме равнины Жары) даны имена планеты Меркурий на разных земных языках — Тир, Буда, Один, Собкоу. На поверхности планеты были обнаружены гладкие округлые равнины, названные, по аналогии с лунными, бассейнами. Наибольший из них, Калорис (или равнина Жары), имеет диаметр 1300 км (океан Бурь на Луне — 1800 км). Он назван так, поскольку через него проходит меридиан 180°. Бассейн расположен в центре полушария Меркурия, обращенного к Солнцу, когда планета находится на минимальном от светила расстоянии. Окаймляющие его горы назвали Горами Жары.

На другой стороне планеты, точно напротив бассейна Калорис, находится еще одно интересное образование — холмисто-линейчатая местность. Она состоит из многочисленных холмов диаметром 5-10 км, высотой до 1-2 км и пересечена несколькими обширными прямолинейными долинами, лежащими вдоль линий разломов коры планеты. Расположение этой местности в районе, противоположном Калорису, послужило основанием для гипотезы о том, что холмисто-линейчатый рельеф сформировался за счет фокусировки сейсмической энергии от удара астероида, образовавшего бассейн. Косвенное подтверждение этой гипотезы было получено, когда на Луне были обнаружены участки с подобным рельефом, расположенные диаметрально противоположно Морю Дождей и Морю Восточному — двум крупнейшим кольцевым образованиям Луны.

Протяженные уступы (эскарпы), являющиеся отличительной особенностью рельефа Меркурия, носят названия знаменитых морских исследовательских судов — Фрам, Эндевор, Восток, Санта-Мария, Дискавери. Долинам даны имена радиообсерваторий — Аресибо, Гольдстаун, Крым. Две гряды названы в честь Антониади и Скиапарелли — астрономов, составивших первые карты этой планеты.

Чудеса природы
Восход и заход Солнца
Любоваться рассветом и закатом на Меркурии нужно в очках: Солнце там выглядит в два с половиной раза больше, чем на Земле. А восходит и заходит оно в некоторых областях планеты трижды в течение меркурианских солнечных суток. Немного поднявшись из-за горизонта, оно останавливается и вновь ныряет под него, а затем уже восходит "по-настоящему": такой же кульбит оно исполняет и при заходе. Происходит это потому, что Меркурий делает три оборота вокруг оси за время двух оборотов вокруг Солнца, и еще потому, что его орбита эллиптическая.

Гипотезы
Гипотезы происхождения Меркурия
Как же могло появиться на свет столь странное небесное тело? «Большинство ученых склонно считать Меркурий не полностью сформировавшейся планетой, а, так сказать, планетарным эмбрионом. Это означает, что прото-Меркурий в процессе аккреции вещества из первичного газопылевого диска аккумулировал достаточно железа для формирования мощного ядра, но не успел накопить силикатные породы, необходимые для образования мантии и коры пропорциональных размеров, — объясняет «Популярной механике» профессор планетологии Гавайского университета Джеффри Тейлор. — Впрочем, есть и другие объяснения. Гипотеза постаккреционного испарения утверждает, что прото-Меркурий всё же обзавелся мантией, однако она быстро исчезла под ударами метеоритов и излучением молодого Солнца. Согласно конкурирующей гипотезе мегаимпакта, прото-Меркурий лишился мантии из-за столкновения с еще одной протопланетой, которая после этого разрушилась. Каждая модель представлена в научной литературе в нескольких вариантах. Все они имеют и сильные, и слабые стороны, но пока ни один из них не может претендовать на полное объяснение происхождения Меркурия.

Высокая плотность Меркурия
Существует несколько гипотез, объясняющих высокую плотность Меркурия при его сравнительно не­большом диаметре. Согласно совре­менной теории образования планет, в протопланетном пылевом облаке температура прилегавшей к Солнцу области была более высокой, чем в окраинных его частях, поэтому легкие (так называемые летучие) химические элементы сдувались солнечным ветром в удаленные, более холодные части облака. В околосолнечной области (там, где сейчас расположен Меркурий) создавалось преобладание более тяжелых элементов, самым распространенным из которых является железо. Другие объяснения связывают высокую плотность Меркурия с химическим восстановлением окислов (оксидов) легких элементов до их более тяжелой металлической формы под действием очень сильной солнечной радиации; либо с постепенным испарением и улетучиванием в космос внешнего слоя разогретой первоначальной коры планеты; либо же с тем, что значительная часть "каменной" оболочки Меркурия была утрачена в результате взрывов и выбросов вещества в космическое прос­транство при столкновениях с астероидами.

Меркурий спутник Венеры
Еще с XIX века существует экзотическая гипотеза о том, что Меркурий ранее являлся спутником Венеры. В 1976 г. американскими учеными Ван Фландреном и Хэррингтоном был произведен математический расчет этой гипотезы, который показал, что она могла бы объяснить потерю вращательного момента у Меркурия и Венеры, большой эксцентриситет орбиты Меркурия, резонансный характер движения Меркурия вокруг Солнца. Убегание Меркурия могло произойти в течение 500 млн. лет и сопровождаться огромным выделением энергии, которое разогревало и Венеру, и ее спутник. При этом радиус орбиты Меркурия постепенно увеличивался, и когда расстояние между ними достигло примерно 460 тыс. км, создались условия для убегания Меркурия от Венеры.

Эскарпы
Считают, что эскарпы образовались как сдвиги при сжатии коры планеты в период ее формирования.

Заблуждения ученых о Меркурии
В течение долгого времени считалось, что Меркурий постоянно обращён к Солнцу одной и той же стороной, и один оборот вокруг оси занимает у него те же 87,97 земных суток. Наблюдения деталей на поверхности Меркурия не противоречили этому. Данное заблуждение было связано с тем, что наиболее благоприятные условия для наблюдения Меркурия повторяются через период, примерно равный шестикратному периоду вращения Меркурия (352 суток), поэтому в различное время наблюдался приблизительно один и тот же участок поверхности планеты. Истина раскрылась только в середине 1960-х годов, когда была проведена радиолокация Меркурия.  Оказалось, что меркурианские звёздные сутки равны 58,65 земных суток, то есть 2/3 меркурианского года.

Современные исследования Меркурия
Меркурий — наименее изученная планета земной группы. К телескопическим методам его изучения в XX веке добавились радиоастрономические, радиолокационные и исследования с помощью космических аппаратов. Радиоастрономические измерения Меркурия были впервые проведены в 1961 году Ховардом, Барреттом и Хэддоком с помощью рефлектора с двумя установленными на нём радиометрами. К 1966 году на основе накопленных данных получены неплохие оценки температуры поверхности Меркурия: 600 К в подсолнечной точке и 150 К на неосвещённой стороне. Первые радиолокационные наблюдения были проведены в июне 1962 года группой В. А. Котельникова в ИРЭ, они выявили сходство отражательных свойств Меркурия и Луны. В 1965 году подобные наблюдения на радиотелескопе в Аресибо позволили получить оценку периода вращения Меркурия: 59 дней.

Развитие электроники и информатики сделало возможным наземные наблюдения Меркурия с помощью приёмников излучения ПЗС и последующую компьютерную обработку снимков. Одним из первых серии наблюдений Меркурия с ПЗС-приёмниками осуществил в 1995—2002 годах Йохан Варелл в обсерватории на острове Ла Пальма на полуметровом солнечном телескопе. Варелл выбирал лучшие из снимков, не используя компьютерное сведе́ние. Сведение начали применять в Абастуманской астрофизической обсерватории к сериям фотографий Меркурия, полученным 3 ноября 2001 года, а также в обсерватории Скинакас Ираклионского университета к сериям от 1—2 мая 2002 года; для обработки результатов наблюдений применили метод корреляционного совмещения. Полученное разрешённое изображение планеты обладало сходством с фотомозаикой «Маринера-10», очертания небольших образований размерами 150—200 км повторялись. Так была составлена карта Меркурия для долгот 210—350°. Вместе с тем, близость Солнца создаёт некоторые проблемы для телескопического изучения Меркурия. Так, например, телескоп «Хаббл» никогда не использовался и не будет использоваться для наблюдения этой планеты. Его устройство не позволяет проводить наблюдения близких к Солнцу объектов — при попытке сделать это аппаратура получит необратимые повреждения.

С началом космической эры только два космических аппарата были направлены для исследования Меркурия. Первым был «Маринер-10» запущенный в ноябре 1973 года, который в 1974—1975 годах трижды пролетел мимо Меркурия; максимальное сближение составляло 320 км. В результате было получено несколько тысяч снимков, покрывающих примерно 45 % поверхности планеты. Его миссия имела колоссальный успех, в результате ее проведения были получены новые удивительные знания о планете. На борту межпланетной автоматической станции находилось самое разное оборудование: телекамеры для наблюдения поверхности, спектрометр для определения наличия газов в атмосфере, сенсорный аппарат с инфракрасными лучами для измерения температуры поверхности, а также магнитометр для определения магнитных полей. Дальнейшие исследования с Земли показали возможность существования водяного льда в полярных кратерах.

В настоящее время НАСА осуществляет вторую миссию к Меркурию под названием «Мессенджер». Аппарат был запущен 3 августа 2004 года, а в январе 2008 года впервые совершил облёт Меркурия. Для выхода на орбиту вокруг планеты в 2011 году аппарат совершил ещё два гравитационных манёвра вблизи Меркурия: в октябре 2008 года и в сентябре 2009 года. «Мессенджер» также выполнил один гравитационный манёвр у Земли в 2005 году и два манёвра вблизи Венеры: в октябре 2006 и в июне 2007 года, в ходе которых производил проверку оборудования.

17 марта 2011 года межпланетный зонд «Мессенджер» (англ. Messenger) вышел на орбиту Меркурия. Предполагается, что с помощью аппаратуры, установленной на нём, зонд сможет исследовать ландшафт планеты, состав её атмосферы и поверхности; также оборудование «Мессенджера» позволяет вести исследования энергичных частиц и плазмы. Срок работы зонда определяется в один год.

17 июня 2011 года стало известно, что, по данным первых исследований, проведённых КА «Мессенджер», магнитное поле планеты не симметрично относительно полюсов; таким образом, северного и южного полюса Меркурия достигает различное количество частиц солнечного ветра. Также был проведён анализ распространённости химических элементов на планете. На полученных фотографиях с зонда «Мессенджер» обнаружен новый крупный ударный кратер, получивший предварительное имя Twin. В центре этого образования диаметром 260 км исследователи заметили необычно гладкий регион, покрытый небольшим (по сравнению со средним для планеты) количеством мелких кратеров. Исходя из современных оценок интенсивности «метеоритных осадков», планетологи определили, что возраст этого региона не превышает миллиарда лет.

По мнению ученых, открытие свидетельствует о наличии тектонической активности на Меркурии в относительно недалеком прошлом. Ранее предполагалось, что все вулканические процессы там прекратились примерно 3 млрд. лет назад. В свете новых данных меркурианские шрамы» — горные хребты, встречающиеся на всей поверхности планеты — можно рассматривать как результат тектонических процессов. До сих пор считалось, что эти хребты образовались за счет уменьшения объема Меркурия из-за постепенного остывания его внутренних слоев.

Европейским космическим агентством (ESA) совместно с японским аэрокосмическим исследовательским агентством (JAXA) разрабатывается миссия «Бепи Коломбо» (Bepi Colombo), состоящая из двух космических аппаратов: Mercury Planetary Orbiter (MPO) и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Европейский аппарат MPO будет исследовать поверхность Меркурия и его глубины, в то время как японский MMO будет наблюдать за магнитным полем и магнитосферой планеты. Запуск BepiColombo планируется на 2013 год, с космодрома Байконур двумя ракетами "Союз-Фрегат", каждая из которых поднимет по 1500 кг. Доставку аппаратов к Меркурию обеспечит европейская перелетная ступень с электрореактивной двигательной установкой.
Путешествие займет 3,5 года. Затем в 2019 году с использованием ЖРД аппараты разделятся. Магнитосферная станция ММО (Mercury Magnetospheric Orbiter) будет выведена на эллиптическую орбиту вокруг Меркурия высотой 400 х 11800 км, а планетарный аппарат МРО (Mercury Planetary Orbiter) — на круговую полярную орбиту высотой 1500 км, откуда они в течение одного земного года будут изучать планету. Первоначально в состав миссии также планировалось включить посадочный аппарат MSE (Mercury Surface Element). Однако в связи с финансовыми затруднениями от него было решено отказаться.

30 лет, прошедшие между полетом Mariner-10 и запуском Messenger — это большой срок. Конечно, все это время ученые наблюдали Меркурий наземными средствами, но такая информация несравнима с данными, которые способна доставить космическая станция. К моменту старта Bepi Colombo, Messenger уже закончит выполнение основной программы, но, возможно, еще будет функционировать на меркурианской орбите.

Космические миссии могут заполнить многие "белые пятна" в знаниях об этой далекой планете, а заодно и пролить свет на загадки, таящиеся в истории Земли.

Древние и средневековые наблюдения Меркурия
Наиболее раннее известное наблюдение Меркурия было зафиксировано в таблицах «Муль апин» (сборник вавилонских астрологических таблиц). Это наблюдение, скорее всего, было выполнено ассирийскими астрономами примерно в XIV веке до н. э. Шумерское название, используемое для обозначения Меркурия в таблицах «Муль апин», может быть транскрибировано в виде UDU.IDIM.GU\U4.UD («прыгающая планета»). Первоначально планету ассоциировали с богом Нинуртой, а в более поздних записях её называют «Набу» в честь бога мудрости и писцового искусства.

В Древней Греции во времена Гесиода планету знали под именами Στίλβων («Стилбон») и Ἑρμάων («Гермаон»). Название «Гермаон» является формой имени бога Гермеса. Позже греки стали называть планету «Аполлон». Существует гипотеза, что название «Аполлон» соответствовало видимости на утреннем небе, а «Гермес»(«Гермаон») на вечернем. Римляне назвали планету в честь быстроногого бога торговли Меркурия, который эквивалентен греческому богу Гермесу, за то, что он перемещается по небу быстрее остальных планет. Римский астроном Клавдий Птолемей, живший в Египте, написал о возможности перемещения планеты через диск Солнца в своей работе «Гипотезы о планетах». Он предположил, что такое прохождение никогда не наблюдалось потому, что такая планета, как Меркурий, слишком мала для наблюдения или потому, что момент прохождения наступает нечасто.

В Древнем Китае Меркурий назывался Чэнь-син (辰星), «Утренняя звезда». Он ассоциировался с направлением на север, чёрным цветом и элементом воды в У-син. По данным «Ханьшу», синодический период Меркурия китайскими учёными признавался равным 115,91 дней, а по данным «Хоу Ханьшу» — 115,88 дней. В современной китайской, корейской, японской и вьетнамской культурах планета стала называться «Водяная звезда» (水星).

Индийская мифология использовала для Меркурия имя Будха (санскр. बुधः). Этот бог, сын Сомы, был главенствующим по средам. В германском язычестве бог Один также ассоциировался с планетой Меркурий и со средой. Индейцы майя представляли Меркурий как сову (или, возможно, как четыре совы, причём две соответствовали утреннему появлению Меркурия, а две — вечернему), которая была посланником загробного мира. На иврите Меркурий был назван «Коха́в Хама́» (ивр. כוכב חמה‎, «Солнечная планета»).

В индийском астрономическом трактате «Сурья-сиддханта», датированном V веком, радиус Меркурия был оценён в 2420 км. Ошибка по сравнению с истинным радиусом (2439,7 км) составляет менее 1 %. Однако эта оценка базировалась на неточном предположении об угловом диаметре планеты, который был принят за 3 угловые минуты.

В средневековой арабской астрономии астроном из Андалусии Аз-Заркали описал деферент геоцентрической орбиты Меркурия как овал наподобие яйца или кедрового ореха. Тем не менее, эта догадка не оказала влияния на его астрономическую теорию и его астрономические вычисления. В XII веке Ибн Баджа наблюдал две планеты в виде пятен на поверхности Солнца. Позднее астрономом марагинской обсерватории Аш-Ширази было высказано предположение, что его предшественником наблюдалось прохождение Меркурия и (или) Венеры. В Индии астроном кералийской школы Нилаканса Сомаяджи (англ.)русск. в XV веке разработал частично гелиоцентрическую планетарную модель, в которой Меркурий вращался вокруг Солнца, которое, в свою очередь, вращалось вокруг Земли. Эта система была похожа на систему Тихо Браге, разработанную в XVI веке.

Средневековые наблюдения Меркурия в северных частях Европы затруднялись тем, что планета всегда наблюдается в заре — утренней или вечерней — на фоне сумеречного неба и довольно низко над горизонтом (особенно в северных широтах). Период его наилучшей видимости (элонгация) наступает несколько раз в году (продолжаясь около 10 дней). Даже в эти периоды увидеть Меркурий невооружённым глазом непросто (относительно неяркая звёздочка на довольно светлом фоне неба). Существует история о том, что Николай Коперник, наблюдавший астрономические объекты в условиях северных широт и туманного климата Прибалтики, сожалел, что за всю жизнь так и не увидел Меркурий. Эта легенда сложилась исходя из того, что в работе Коперника «О вращениях небесных сфер» не приводится ни одного примера наблюдений Меркурия, однако он описал планету, используя результаты наблюдений других астрономов. Как он сам сказал, Меркурий всё-таки можно «изловить» с северных широт, проявив терпение и хитрость. Следовательно, Коперник вполне мог наблюдать Меркурий и наблюдал его, но описание планеты делал по чужим результатам исследований.

Астрономический символ Меркурия представляет собой стилизованное изображение крылатого шлема бога Меркурия с его кадуцеем.