Osnovni astronomski podatki
Živo srebro je v več pogledih ekstremni planet. Zaradi bližine Sonca - njegova povprečna orbitalna razdalja je 58 milijonov km (36 milijonov milj) - ima najkrajše leto (revolucijsko obdobje 88 dni) in sprejema najintenzivnejše sončno sevanje od vseh planetov. S polmerom približno 2.440 km (1.516 milj) je Merkur najmanjši glavni planet, manjši celo od Jupitrove največje lune, Ganymedeja ali največje Saturnove lune, Titana. Poleg tega je živo srebro nenavadno gosto. Čeprav je njegova povprečna gostota približno enaka zemeljski, ima manjšo maso, zato jo lastna gravitacija manj stisne; Ko se popravi zaradi samokompresije, je gostota živega srebra najvišja na katerem koli planetu. Skoraj dve tretjini mase živega srebra je vsebovano v njegovem večinoma železnem jedru, ki sega od središča planeta do polmera približno 2100 km (1300 milj) ali približno 85 odstotkov poti do njegove površine. Skalna zunanja lupina planeta - njegova površinska skorja in podložni plašč - je debela le približno 300 km.
Opazovalni izzivi
Kot je razvidno iz Zemljinega površja, se Merkur skriva v mraku in mraku in nikoli ne doseže več kot 28 ° v kotni razdalji od Sonca. Traja približno 116 dni, da se na jutranjem ali večernem nebu vrne Merkur na isto točko glede na Sonce. Temu se reče sinodično obdobje Merkura. Njegova bližina obzorju pomeni tudi, da se Merkur vedno vidi skozi več Zemljine burne atmosfere, ki zamegli pogled. Celo nad atmosfero je opazovalnica v orbiti, kot je vesoljski teleskop Hubble, omejena z visoko občutljivostjo svojih instrumentov, da bi kazali tako blizu Sonca, kot bi bilo potrebno za opazovanje živega srebra. Ker se orbita Merkurja nahaja znotraj Zemlje, občasno prehaja neposredno med Zemljo in Soncem. Ta dogodek, v katerem lahko planet teleskopsko ali z instrumenti vesoljskih plovil opazujemo kot majhno črno piko, ki prečka svetel sončni disk, se imenuje tranzit (glej mrk) in se zgodi približno ducat krat v stoletju. Naslednji tranzit živega srebra se bo zgodil leta 2019.
Živo srebro predstavlja tudi težave pri preučevanju s vesoljsko sondo. Ker se planet nahaja globoko v Sončevem gravitacijskem polju, je potrebno veliko energije, da oblikujemo pot vesoljskega plovila, da se iz Zemljine orbite odpelje do Merkurja tako, da lahko zaide v orbito okoli planeta ali pristane na to. Prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo Merkur, Mariner 10, je bilo v orbiti okoli Sonca, ko je v letih 1974–75 opravilo tri kratke muhe planeta. Pri razvijanju kasnejših misij v Merkurju, kot je ameriško vesoljsko plovilo Messenger, ki so ga izstrelili leta 2004, so inženirji vesoljskih letov izračunali zapletene poti in pri tem uporabili gravitacijsko pomoč (glej vesoljski polet: Planetarni leti) iz večkratnih muharjev Venere in Merkura v več letih. Po zasnovi misije Messenger je vesoljsko plovilo leta 2011 in 2009 v opazovanjih z zmernih razdalj med letališčami planetov v letih 2008 in 2009 stopilo v podolgovato orbito okoli Merkurja za podrobne preiskave leta 2011. Poleg tega je bila izjemna vročina, ne samo od Sonca, ampak prav tako prenovljen iz samega Merkurja, je izzival oblikovalce vesoljskih plovil, da so instrumenti dovolj hladni za delovanje.
Orbitalni in rotacijski učinki
Merkurjeva orbita je najbolj nagnjena od planetov, nagiba se približno 7 ° od ekliptike, ravnine, ki jo določa Zemljina orbita okoli Sonca; je tudi najbolj ekscentrična ali podolgovata planetarna orbita. Zaradi podolgovate orbite se Sonce zdi več kot dvakrat bolj svetlo na nebu Merkurja, ko je planet najbližje Soncu (v periheliju), na 46 milijonov km (29 milijonov milj), kot kadar je najbolj oddaljen od Sonca (pri afeliju), na skoraj 70 milijonov km (43 milijonov milj). Obdobje vrtenja planeta 58,6 zemeljskih dni glede na zvezde - tj. Dolžina njegovega stranskega dne - povzroči, da Sonce počasi potuje proti zahodu na nebu Merkurja. Ker Merkur kroži tudi proti Soncu, se njegova obdobja vrtenja in vrtenja kombinirajo tako, da Soncu vzamejo tri merkurske stranske dneve, oziroma 176 zemeljskih dni, da naredijo polni krog - dolžino sončnega dne.
Kot je opisano v Keplerjevih zakonih gibanja planetov, Merkur potuje okoli Sonca tako hitro blizu perihelija, da se zdi, da Sonce obrne smer v nebo Merkurja, za kratek čas proti vzhodu, preden nadaljuje zahodno napredovanje. Dve lokaciji na Merkurjevem ekvatorju, kjer se to nihanje opravi opoldne, se imenujeta vroči polovici. Ker tam sonce zahaja, segreva jih prednostno, površinske temperature lahko presežejo 700 kelvinov (K; 430 ° C, 800 ° F, 4 ° C). Dve ekvatorialni lokaciji, 90 ° od vročih polov, imenovani topli drogovi, nikoli ne postaneta tako vroči. Z vidika toplih polov je Sonce že nizko na obzorju in kmalu se bo postavilo, ko bo raslo najsvetlejše in opravilo svoj kratek preobrat. V bližini severnega in južnega rotacijskega pola Merkurja so temperature tal še hladnejše, pod 200 K (-100 ° F, -70 ° C), ko jih osvetli paša sončna svetloba. Površinske temperature padejo do približno 90 K (–300 ° F, –180 ° C) v dolgih nočih pred sončnim vzhodom.
Temperaturno območje živega srebra je najbolj ekstremno med štirimi notranjimi, kopenskimi planeti v osončju, vendar bi bila nočna stran planeta še hladnejša, če bi Merkur eno večno držal proti Soncu, drugi pa v večni temi. Dokler se v šestdesetih letih z radarskih opazovanj na Zemlji ni izkazalo drugače, so astronomi že dolgo verjeli, da bo tako, kar bi sledilo, če bi se vrtenje Merkurja odvijalo sinhrono - torej če bi bilo njegovo obdobje vrtenja enako obdobju revolucije v 88 dneh. Teleskopski opazovalci, omejeni na ogled Merkurja občasno v pogojih, ki jih narekuje kotna razdalja Merkurja od Sonca, so bili zavedeni, da so videli, da so na Merkurjevi površini ob vsaki priložnosti enake značilnosti, ki jih je mogoče prepoznati, nakazali sinhrono vrtenje. Radarske študije so pokazale, da se 58,6-dnevno obdobje vrtenja planeta ne razlikuje samo od njegovega orbitalnega obdobja, temveč tudi natančno dve tretjini.
Orbitalna ekscentričnost Merkurja in močni sončni plimi - deformacije, ki jih je v telesu planeta dvignila Sončeva gravitacijska privlačnost - očitno pojasnjujejo, zakaj se planet trikrat vrti na vsaka dvakrat, če kroži okoli Sonca. Verjetno se je živo srebro vrtelo hitreje, ko je nastajalo, vendar so ga upočasnile sile plimovanja. Namesto da bi se upočasnil v stanje sinhronega vrtenja, kot se je to zgodilo z mnogimi planetarnimi sateliti, vključno z Zemljino Luno, je Merkur postal ujet pri 58,6-dnevnem vrtenju. S to hitrostjo Sonce večkrat in še posebej močno pritiska na blagodejne izbokline v Mercuryjevi skorji na vročih drogovih. Možnosti, da ujamejo vrti v 58,6-dnevnem obdobju, so se znatno povečale s plimovanjem trenja med trdnim plaščem in staljenim jedrom mladega planeta.
