מרקורי היא הפלנטה הקרובה ביותר לשמש. באופן לא מפתיע, היא חמה מאוד, טמפרטורות הקרקע מעל 500K (כ- 227 מעלות צלזיוס) בצד הפונה אל השמש. (סופרי מדע בדיוני נהגו לתאר בריכות של מתכת מותכת על פני מרקורי, אבל אין זה סביר, הטמפרטורה אינה גבוהה דיה כדי להמיס מתכות נפוצות, במיוחד מתחת לפני הקרקע.) למרקיורי אין בעצם אטמוספרה, ובלי מעטפת אוויר השומרת על החום, יורדת טמפרטורת של פני השטח לשפל קיצוני של כ- 100K (מינוס 173מעלות צלזיוס) בלילה.
באדיבות NASA
קוטרו של מרקורי כשליש מקוטר כדור הארץ, אבל הוא גדול בשליש מקוטר הירח. הוא כל כך קטן ומרוחק עד כי הגודל הזוויתי הקטן שלו אינו מאפשר אפילו לטלסקופ החלל האבל לצפות ברבות מתכונות פני השטח. עם זאת, הם צולמו מטווח קרוב ב- 1974 וב- 1975 על ידי מרינר 10 – חללית האמריקאית רובוטית. התמונות חשפו כי פני מרקורי דומים מאוד לפני הירח: הוא מכוסה מכתשים, קיימים על פניו משטחים הנראים כמישורי לבה. ניתוח נוסף של נתוני מרינר 10 בוצע ב- 1997, וכן תצפיות ארציות, מחזקים את ההשערה כי המישורים האפלים הם מישורים בזלתיים על גבי קרום עשיר בצורן ואלומיניום. מישורים אלה דומים מאוד למישורים על פני הירח. רק חצי אחד של מרקיורי צולם על ידי מרינר 10. האחר עדיין נותר עלום לפרק זמן נוסף. אזור אחד של מרקורי מכיל לא רק מכתשים, אלא גם אגן גדול עשיר בפגיעות טבעתיות, בדומה לאזורים שנמצאו על פני הירח. הדמיון של מכתשים במרקורי ובירח שלנו מראה כי ההפגזה של כוכבי לכת התרחשה באותו פרק זמן בכל רחבי מערכת השמש.
נדרשים למרקורי 88 ימי כדור הארץ כדי להקיף את השמש. אך משך היום ארוך 59 ימים נדרשים כדי להשלים סיבוב אחד סביב צירו, ביחס לכוכבים הרחוקים (כלומר הזמן שנדרש עבור כל כוכב לחזור לאותו מקום בשמי הלילה של מרקורי). האם אתם מבחינים ביחסים שבין שני המספרים? סיבוב בן 59 יום ("יום מרקורי") הוא בדיוק שני שלישים של 88 יום "שנת מרקורי". האם זה רק מקרה שהיחס הוא בדיוק 2/3? בשל כוחות גאות והשפעות כבידה מורכבות הנקראות תהודה, משך הסיבוב 59 יום של מרקורי התייצב בדיוק בשני שלישים של 88 יום. תופעה זו נצפתה גם בתנועותיהם של ירחים וטבעות במקומות אחרים במערכת השמש.
יחס מוזר בין הצהריים "לצהרי היום" על מרקורי. השילוב של זמן סיבוב צירי של 59 יום ו -88 יום "לשנה" פירושו, שמשך הזמן מרגע שנקודה אחת פונה אל השמש ועד הפעם הבאה שהיא תשוב ותפנה אל השמש הוא 176 ימים! המספר 176 אינו מסתורי; זהו המספר הקטן ביותר שהוא מכפלה שלמה של קצב הסיבוב הצירי וקצב הסיבוב סביב השמש. במילים אחרות, בכל מקום על מרקורי נמשך "יום מרקיורי" 88 ימים של אור לוהט ואחריו 88 ימים של לילה קפוא. בנוסף, תנועת השמש בשמי מרקורי אינה קבועה ויציבה כמו בשמי כדור הארץ, כי מסלולו של מרקורי אינו מעגלי כמו זה של כדור הארץ. קיים "רטט" בתנועה האיטית של השמש בשמי מרקיורי, יחסית לאופק.
מסלולו של מרקורי אינו מעגלי, ולכן יש לו נקודה מסוימת במסלולו שבו הוא הקרוב ביותר לשמש – הנקרא perihelion (ביוונית סביב = peri ,ו- שמש = helios). בשנת 1800, מדענים הופתעו לגלות כי נקודה זו משנה את מיקומה לאט סביב השמש בזווית קטנה, מדי שנה. לא ניתן להסביר את השינוי הזה באמצעות הכבידה של ניוטון. בסוף המאה ה- 19, מדענים חשבו שהשינוי חייב לבוא מכוח הכבידה של כוכב לא ידוע בין כוכב חמה לבין השמש. (כוכב הלכת היפותטי הזה נקרא "וולקן". זהו מקור השם של כוכב הלכת של מר ספוק בתכנית הטלוויזיה "מסע בין כוכבים"). אך תצפיות מאוחרות יותר הראו כי אין כוכב לכת שכזה.
באדיבות וויקיפדיה
הפתרון למסתורין של מסלולו של מרקורי ניתן בשנת 1915, כאשר אלברט איינשטיין שינה ושיפר את חוקי ניוטון בעזרת תורת היחסות החדשה שלו. השינויים של איינשטיין מתארים את היחסים בין כוח הכבידה, החלל והזמן בצורה שונה מזו של ניוטון. חוקי איינשטיין חזו בדיוק את קצב השינוי שנצפה בתנועה המסלולית של מרקורי. לפיכך, הפתרון למסתורין במסלולו של מרקורי מילא תפקיד מרכזי בנכונותה של הקהילה המדעית לאמץ את תורת היחסות של איינשטיין, בתחילת המאה שעברה. זוהי דוגמה דרמטית לאופן שבו המדע פועל. נדירים המקרים בהם תצפית אחת מובילה תיאוריה חדשה. אולם דוגמה זו מעידה כי שינוי קטן במסלול של כוכב לכת אחד הוביל לתפיסה חדשה של כוח הכבידה.
מרקורי ידועה בדרך כלל ככוכב לכת חם מאוד, שכן במשך היום הארוך מתבשלים פניו על ידי השמש הסמוכה. לכן מדהים ביותר היה הגילוי שבוצע בשנת 1991 באמצעות אותות מכ"ם מחוץ למרקורי. תמונות המכ"ם חשפו מרבצים מוזרים הממוקמים בצללי המכתשים. מרבצים אלה העלו חשד בדבר קיומם של גושי קרח בקטבים, המזכירים את משקעי הקרח במכתשי הקוטב של הירח. כמו הירח, למרקורי יש מכתשי קוטב, שקירותיהם נמצאים בצל קבוע. מכתשים קרים אלה עשויים ללכוד את מולקולות המים ששוחררו כאשר שביטים פגעו בפני השטח. חומרים ארציים ומוכרים כמו מים קיימים בכל מערכת השמש – אפילו בעולמות צחיחים וחסרי חיים כמו מרקורי והירח.
תארו לעצמכם איך נראה היה ביקור בקוטב הצפוני של מרקורי. חוויה שונה מזו של ביקור בקוטב הצפוני של כדור הארץ, בעל הטיה צירית 23.5 מעלות, בעוד שההטיה הצירית של מרקורי היא אפס מעלות. זה אומר שאם אתה עומד על הקוטב הצפוני של מרקורי, השמש נמצאת בדיוק באופק כל השנה. (מהקוטב הצפוני של כדור הארץ, לעומת זאת, השמש נשארת מעל האופק לאורך כל האביב והקיץ, עולה עד 23.5 מעלות מעל האופק ביוני, ואז יורדת מתחת לאופק בסתיו ובחורף). אם אתה עומד בתחתית המכתש של מרקורי, השמש תמיד תהיה מוסתרת על ידי קירות המכתש, ותחתיתו תהיה בצל תמידי.
שביטים פגעו במרקורי בדרך דומה לפגיעתם בכדור הארץ. קרח וגופרית שנמצאו בשביט התאדו ויצרו ענן של מולקולות גז סמוך לפני השטח של מרקורי; ייתכן שאדי המים או מולקולות הגופרית היו מתמצקים לחומר מוצק על הסלעים הקרים במכתשים האפלים בקטבים. אם מרבצים אלה מכילים קרח ומים, הם יכולים להיות משאב מבורך חוקרים האנושיים שינסו אי פעם לנחות על כוכב הלכת, האסור בנגיעה בכל דרך אחרת.
באדיבות NASA
לאחרונה זכינו למבט מקרוב לעבר מרקורי, כאשר נאס"א שלחה את החללית מסנג'ר לפני כמה שנים. מסנג'ר שוגר לחלל בשנת 2004 ובשנת 2011 היתה לחללית הראשונה שנכנסה למסלול סביב מרקורי. משימתה נמשכה ארבע שנים, וב- 30 באפריל 2015, היא השתמשה במנוף שלה להורדת נחתת אל פני השטח. נתוני מסנג'ר הניבו מפה תלת מימדית של השטח בפירוט רב. התצפיות שערכה הניבו גילוי בלתי צפוי של כמות גדולה של אדי מים באטמוספרה הגבוהה והדלילה של מרקורי. ספקטרוסקופיה של פני השטח העידה על קיומם של קרח, מים ותרכובות אורגניות במכתשים מוצלים ליד הקוטב הצפוני. נאספו גם עדויות לפעילות געשית בעבר, מפתיע עבור פלנטה קטנה שגודלה שכמעט אינו עולה על גודל הירח, כפי שניתן לדעת, בכל פעם שאנו מקבלים מידע מפורט יותר על גוף במערכת השמש, יש הפתעות.