基本的な天文データ
水星はいくつかの点で極端な惑星です。太陽に近いため、平均軌道距離は5800万km（3600万マイル）であり、1年が最も短く（88日間の公転期間）、すべての惑星の中で最も強い日射を受けます。半径約2,440 km（1,516マイル）の水星は、木星の最大の月であるガニメデや土星の最大の月であるタイタンよりも小さい、最も小さい主要な惑星です。さらに、水星は異常に密集しています。その平均密度はおおよそ地球の密度ですが、質量が少ないため、重力によって圧縮されません。自己圧縮を補正すると、水星の密度はどの惑星よりも高くなります。マーキュリーの質量のほぼ3分の2は、惑星の中心から半径約2,100 km（1,300マイル）、またはその表面までの道の約85％まで伸びる、その大部分が鉄のコアに含まれています。惑星の岩が多い外殻-その表面の地殻とその下にあるマントル-は、わずか300 km（200マイル）の厚さです。
観察上の課題
地球の表面から見ると、水星は夕暮れと夕暮れに隠れており、太陽からの角度距離が約28°を超えることはありません。朝または夕方の空で、連続した伸長、つまり水星が太陽と同じ点に戻るには、約116日かかります。これは水星の総会期間と呼ばれます。地平線に近いことは、水星が常に地球の乱気流の大気を通して見られることを意味し、それによってビューがぼやけます。大気圏外であっても、ハッブル宇宙望遠鏡などの軌道を回る観測所は、水星を観測するために必要とされるほどに太陽に近づくことから、その機器の高い感度によって制限されています。水星の軌道は地球内にあるため、地球と太陽の間を直接通過することがあります。惑星が望遠鏡または宇宙船の計器によって明るい太陽円盤を横切る小さな黒い点として観測できるこのイベントはトランジットと呼ばれ（日食を参照）、それは1世紀に約12回発生します。水星の次の通過は2019年に行われる予定です。
水星はまた、宇宙探査機で研究するのが困難です。惑星は太陽の重力場の奥深くにあるため、地球の軌道から水星の軌道に到達するように宇宙船の軌道を形作るには、大量のエネルギーが必要です。それ。マーキュリーを訪れた最初の宇宙船、マリナー10号は、1974年から75年にかけて惑星を3度接近したときに、太陽の周りを回っていました。2004年に打ち上げられたUSメッセンジャー宇宙船などのその後の水星へのミッションの開発において、宇宙飛行エンジニアは、数年間にわたる金星と水星の接近飛行からの重力アシスト（宇宙飛行：惑星飛行を参照）を利用して、複雑なルートを計算しました。メッセンジャーミッションの設計では、2008年と2009年に惑星の接近飛行中に中距離から観測を行った後、宇宙船は水星の周りの細長い軌道に入り、2011年にクローズアップ調査を行いました。さらに、太陽だけでなく、また、水星自体から再放射され、宇宙船の設計者は機器を操作するのに十分な温度に保つように要求されました。
軌道および回転効果
水星の軌道は、惑星の中で最も傾斜しており、太陽の周りの地球の軌道によって定義される平面である黄道から約7°傾いています。また、これは最も偏心した、または細長い惑星軌道でもあります。細長い軌道の結果として、惑星が太陽に最も近いとき（近日点で）、4600万km（2900万マイル）のとき、太陽は太陽から最も遠いときよりも2倍以上明るく見えます（遠日点で）、ほぼ7000万km（4300万マイル）。星に対する地球の58.6地球日の回転周期、つまり恒星の1日の長さにより、太陽はゆっくりと西に水星の空を漂います。水星も太陽の周りを周回しているため、太陽の自転と公転の期間が組み合わさって、太陽は3マーキュリア恒星日、つまり176地球日をかけて、完全な回路、つまり太陽の日の長さを作ります。
ケプラーの惑星運動の法則で説明されているように、水星は近日点の近くを非常に速く太陽の周りを移動し、太陽は水星の空を逆向きに進み、西に進んでから西に進みます。この振動が正午に起こる水星の赤道上の2つの場所は、ホットポールと呼ばれます。頭上の太陽がそこに残り、優先的にそれらを加熱するため、表面温度は700ケルビン（K; 800°F、430°C）を超える可能性があります。温極と呼ばれる、熱極から90°の2つの赤道の場所は、それほど熱くなることはありません。暖かい極の観点から見ると、太陽は地平線上にすでに低く、太陽が最も明るくなり、その短いコースの反転を実行するときに沈むところです。水星の北と南の回転極の近くでは、地面の温度はさらに低く、かすんでいる太陽光に照らされているとき、200 K（-100°F、-70°C）未満です。日の出前の水星の長い夜の間、表面温度は約90 K（-300°F、-180°C）に低下します。
水星の温度範囲は、太陽系の4つの内側の地球型惑星の中で最も極端ですが、水星の1つの面を恒久的に太陽に向け、他の面を永遠の暗闇に保つと、惑星の夜側はさらに寒くなります。地球ベースのレーダー観測が1960年代に別の方法で証明されるまで、天文学者は長い間、水星の回転が同期している場合、つまり、その回転周期が88日間の回転周期と同じである場合に続くと信じていました。望遠鏡観測者は、水星の太陽からの角距離によって決定される状況下で定期的に水星を見ることに制限されていましたが、水星の表面に同じかろうじて区別できる特徴を見るたびに同期回転を示していると結論づけました。レーダー調査により、惑星の58.6日間の自転周期は軌道周期と異なるだけでなく、その3分の2であることが明らかになりました。
水星の軌道の偏心と強い太陽の潮汐—太陽の引力によって惑星の体で引き起こされた変形—は、惑星が太陽の周りを2回転するたびに3回転する理由を明らかに説明しています。水星は形成されたときにおそらくより速く回転したが、潮汐力によって遅くなった。地球の月を含む多くの惑星衛星に起こったように、同期回転の状態に減速する代わりに、水星は58.6日の回転速度で閉じ込められました。この速度では、太陽は繰り返し、特に熱極にある水星の地殻の潮汐によって引き起こされた膨らみを強く引っ張ります。58.6日の期間でスピンをトラップする可能性は、固体惑星と若い惑星の溶融コアの間の潮汐摩擦によって大幅に強化されました。
