Mercury - Suisei (English spelling) Mercury

It is the planet that revolves closest to the Sun. Its orbit has a semi-major axis of 0.3871 astronomical units (57.9 million km) and an eccentricity of 0.2056, making it a fairly clear ellipse, and its distance from the Sun varies between approximately 46 million and 69.8 million km. Its orbital plane has an inclination of about 7 degrees, the largest among the eight planets. Its orbital period is 88 days. Mercury revolves close to the Sun, so even at its greatest elongation, which is favorable for observation, it only has an apparent angle of 28 degrees from the Sun. It can only be seen for a short time in the western sky after sunset or in the eastern sky before sunrise, so few people have actually seen Mercury. However, at its brightest, it reaches magnitude -2.4, and if you check the date of its greatest eastern elongation using an astronomical ephemeris, you can see its bright orange glow low in the western sky just after sunset.

Mercury belongs to the so-called small rocky planets of the Earth type. Its equatorial radius is 2,440 km, making it the smallest of all planets, its mass is 0.055 times that of the Earth, and its surface gravity is 0.38 times that of the Earth. Mercury's rotation period was once thought to be equal to the orbital period of the Earth and the Moon, based on mechanical considerations and observations of the surface patterns, but radar observations have revealed that it is 58.65 days, which is two-thirds of the orbital period. This is also one of the mechanical metastable states brought about by the tidal action of the Sun. The combination of the rotation and revolution periods results in a day and night on Mercury being 176 days long. In other words, one day is equivalent to two orbital periods (two years), making it a strange world. The solar heat received by the surface of Mercury can range from 4.6 to 10.6 times that of the Earth, depending on the change in the distance from the Sun. Furthermore, Mercury has long days and nights of 88 days each, and because of its low gravity and almost complete lack of atmosphere, its surface temperature varies greatly from 430°C during the day to -230°C at night. Due to these harsh conditions, it is completely impossible for life to exist on the planet.

The surface topography of Mercury was only observed as a few faint dark patterns by ground-based telescopes, but the shape was largely revealed by photos taken by the American planetary probe Mariner 10, which was launched in 1973 and passed close to Mercury for the first time in 1974. Mariner 10 was placed in an orbit around the sun, so it was only able to photograph less than half of Mercury's surface, but it recognized a complex topography, including numerous craters similar to the surface of the moon. A huge concentric topography with a diameter of 1,000 km, named the Caloris Basin, is thought to be the remains of an ancient giant impact. Mercury did not attract much attention after that, but the Mercury probe MESSENGER, launched by NASA (National Aeronautics and Space Administration) in 2004, entered orbit around Mercury in 2011 and took photos of the entire surface of Mercury, conducted spectroscopic surveys of surface materials, and measured magnetic fields until it fell to the surface of Mercury in 2015. Craters on Mercury are named after famous artists, including 13 Japanese people, such as Murasaki Shikibu and Sei Shonagon.

Mercury has a very old surface covered with craters and is similar to the Moon, but its topography and history are slightly different. Its topography has been affected by large-scale contraction, and has many large wrinkled structures. Its density is 5.43, which is high for its small diameter, suggesting the presence of a huge iron-nickel core inside. Unlike the Moon, it has an Earth-like magnetic field, which suggests that at least part of the core is molten. In order to explore the surface and magnetic field of Mercury in detail, ESA (European Space Agency) and Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) are working together to launch the Mercury probe BepiColombo in 2018. It will arrive seven years after launch, after undergoing a complex deceleration process against the gravity of the Sun, including several flybys.

It has been observed that the perihelion of Mercury moves slightly during its orbital motion. Some scholars were enthusiastic about searching for an unknown planet (also named Vulcan) inside Mercury, but Einstein's theory of general relativity has shown that this phenomenon can be explained by a slight distortion of space caused by the gravitational field of the Sun in the orbit of Mercury.

[Nobuo Kaifu July 19, 2017]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

太陽にもっとも近いところを公転している惑星。公転軌道の長半径は0.3871天文単位（5790万キロメートル）、軌道の離心率は0.2056でかなりはっきりした楕円(だえん)であり、太陽からの距離は、およそ4600万キロメートルから6980万キロメートルの間を変化する。軌道面の傾斜角も約7度と、8惑星のなかでいちばん大きい。公転周期は88日である。水星は太陽の近くを回るので、観察に好条件の最大離角のときでも見かけの角度28度しか太陽から離れない。日没後の西の空か日の出前の東の空にわずかな時間見られるだけなので、水星を実際に見たという人は少ない。しかしもっとも明るくなるときにはマイナス2.4等に達し、天体暦などで東方最大離角の日を調べておけば、日没直後の西空低く明るいオレンジ色の輝きを目にすることができる。

　水星は、いわゆる地球型の小型岩石惑星に属する。赤道半径は2440キロメートルで惑星中ではもっとも小さく、質量も地球の0.055倍、表面重力は地球の0.38倍である。水星の自転周期は、力学的考察と表面の模様の観測から地球と月の関係と同様公転周期と等しいと考えられたこともあるが、レーダーによる観測の結果、公転周期の3分の2にあたる58.65日と判明した。これも太陽による潮汐(ちょうせき)作用がもたらす力学的な準安定状態の一つである。この自転と公転の周期が組み合わさって、水星の一昼夜の長さは176日となる。つまり1日が2公転周期（2年）に相当するという、奇妙な世界である。水星表面が受ける太陽熱は、太陽との距離の変化によって地球の4.6倍から10.6倍にもなる。そのうえ昼・夜がそれぞれ88日間と長く、また重力が小さく大気がほぼ完全に失われているので、表面温度は昼の430℃から夜間のマイナス230℃まで大きく変化する。こうした厳しい環境にあるため、水星の世界では生命の存在はまったく考えられない。

　水星の表面地形については、地上望遠鏡での観測ではいくらか薄黒い模様が観測されただけだったが、1973年に打ち上げられ1974年に初めて水星の近くを通過したアメリカの惑星探査機マリナー10号による写真で、その姿がほぼ明らかになった。マリナー10号は太陽の周りを回る公転軌道に投入されたため写真撮影ができたのは水星面の半分弱だったが、月面によく似た多数のクレーターなど複雑な地形を認めた。カロリス盆地と名づけられた直径1000キロメートルに及ぶ巨大な同心円状の地形は、太古の巨大衝突の跡と考えられた。水星はその後大きな関心をもたれなかったが、2004年にNASA(ナサ)（アメリカ航空宇宙局）が打ち上げた水星探査機メッセンジャーは2011年に水星周回軌道に入り、2015年に水星表面に落下するまで水星全面の写真撮影、表面物質の分光探査、磁場の計測などを行った。水星のクレーターには著名な芸術家などの名がつけられたが、そのなかには「ムラサキシキブ（紫式部）」「セイショウナゴン（清少納言）」など13名の日本人の名がある。

　水星はクレーターに覆われたきわめて古い表面をもち月と似てはいるが、地形も歴史も若干異なる。地形は大規模な収縮の影響を受けており、大規模なしわ状構造が多い。密度は5.43と小さな直径にしては高く、内部に巨大な鉄・ニッケル核の存在を示唆する。月と違って地球のような磁場が存在することから、核の少なくとも一部は溶融していることも予想される。そうした水星の表面や磁場を詳しく探査するため、ESA(イーサ)（ヨーロッパ宇宙機関）と日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA(ジャクサ)）は協力して、2018年に水星探査機ベピ・コロンボを打ち上げる予定である。到着は数度のフライバイなど太陽重力に抗する複雑な減速過程を経て、打上げの7年後になる。

　水星の公転運動では、近日点がわずかずつ移動するという観測事実がある。水星の内側に未知の惑星（バルカンという名も与えられた）があるためではないかとしてその捜索に熱中した学者もいたが、アインシュタインの一般相対性理論によって、太陽の重力場で水星軌道の空間に生じるわずかなゆがみでこの現象が説明できることがわかっている。

［海部宣男　2017年7月19日］

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