Merkúr je najbližšia planéta slnečnej sústavy k Slnku a najmenšia planéta slnečnej sústavy.
Merkúr je malá kamenná planéta s povrchom posiatym impaktnými krátermi. Nemá hustú atmosféru, ktorá by dokázala regulovať povrchovú teplotu. Z toho dôvodu jej rozdiel kolíše v rozmedzí +440 °C počas dňa a −180 °C v noci. Napriek tomu, že je Merkúr najbližšie k Slnku, nedrží teplotný rekord medzi planétami slnečnej sústavy. Ten patrí Venuši, ktorá je od Slnka síce ďalej, ale panuje na nej silný skleníkový efekt.
Jeho priemer je 38 % priemeru Zeme, čo je 1,4-krát viac ako priemer Mesiaca. Merkúr má vysokú hustotu a slabé, no predsa prítomné magnetické pole. Vytvára ho masívne kovové jadro vo vnútri planéty. Merkúr obieha okolo Slnka najrýchlejšie zo všetkých planét, no jeho rotácia je, naopak, veľmi pomalá. Nemá žiadny mesiac.
Pre svoj najrýchlejší pohyb po oblohe zo všetkých planét bol Rimanmi pomenovaný podľa posla bohov Merkúra. Planéta je známa už od staroveku, hoci sa voľným okom ťažšie pozoruje. Keďže sa jeho dráha nachádza vo vnútri dráhy Zeme, nikdy sa na oblohe nevzdiali od Slnka o viac ako 28°, a preto ho možno pozorovať len ráno, krátko pred východom, alebo večer, krátko po západe Slnka. Aj tak môže byť niekedy pomerne nápadným objektom na večernej alebo rannej oblohe.
Merkúr skúmali zatiaľ dve kozmické sondy. Prvá z nich, Mariner 10, v rokoch 1974 – 75 trikrát preletela okolo Merkúra a urobila viac než 10 000 snímok jeho povrchu. V rokoch 2008 – 2015 sa na výskume podieľala sonda MESSENGER, ktorá bola po troch preletoch v marci 2011 navedená na obežnú dráhu okolo planéty, kým nedopadla na jeho povrch.
Fyzikálne vlastnosti Merkúra thumb|left|Porovnanie veľkosti Merkúra a Zeme Zvláštnosťou Merkúra je jeho značne vysoká hustota (asi /m3). Je vyššia ako hustota Mesiaca Zeme, hoci povrch týchto dvoch telies sa na seba veľmi podobá. Tento fakt sa vysvetľuje vysokým zastúpením železa a niklu vo vnútri planéty, čomu nasvedčuje aj prítomnosť magnetického poľa. Hmotnosť Merkúra je 3,302x1023 kg. Hmotnosť sa určovala pomerne ťažko, pretože táto planéta nemá žiadneho sprievodcu, a navyše sa nachádza príliš blízko Slnka. Na zmeranie hmotnosti využil G. Sitarski gravitačné pôsobenie Merkúra na 5 planétok. Z toho vypočítal, že dovtedy uznávaná hmotnosť Merkúra 1/308 523,71 hmotnosti Slnka by mala byť zvýšená o 0,0021 promile. Až 60 % hmotnosti Merkúra pritom pripadá na jadro, čo je zhruba dvakrát viac, ako je tomu v prípade Zeme.
Merkúr je takmer dokonalá guľa, pretože rozdiel medzi jeho rovníkovým a polárnym priemerom nepresahuje – v oboch osiach meria zhodne . Sploštenie planéty je menej ako 0,0006. Ako teleso Merkúra chladne, planéta sa neustále zmršťuje.
Dráha a rotácia Obežná dráha Obežná dráha Merkúra je zo všetkých planét najbližšia k Slnku. Z toho dôvodu je neustále bombardovaný fotónmi a slnečným vetrom – prúdom elektricky nabitých častíc smerujúcich vysokou rýchlosťou od Slnka. Slnečný vietor a slabá gravitácia planéty spôsobujú, že má len veľmi riedku atmosféru. Okrem toho má jeho obežná dráha aj najväčší sklon a najväčšiu excentricitu zo všetkých planét. V najbližšom bode svojej dráhy, v perihéliu, je k Slnku o 24 miliónov kilometrov bližšie ako v najvzdialenejšom bode – (aféliu). Zvláštnosťou jeho obežnej dráhy je výrazné stáčanie perihélia rýchlosťou až 1,55° za storočie, čo je viac, ako predpokladali Newtonove pohybové zákony. Toto stáčanie sa vedci pokúšali vysvetliť hľadaním hypotetickej planéty Vulkán vo vnútri obežnej dráhy Merkúra, ktorá by na Merkúr gravitačne pôsobila. Neskôr však bolo stáčanie perihélia vysvetlené pomocou teórie relativity.
V časovej škále miliónov až miliárd rokov sa podľa J. Laskara a M. Gastineaua obežná dráha Merkúra javí ako najmenej stabilná spomedzi obežných dráh všetkých planét. V priebehu nasledujúcich miliárd rokov sa môže excentricita jeho dráhy natoľko zvýšiť, že pretne obežnú dráhu Venuše, čo by viedlo k chaosu v dráhach všetkých terestrických planét.
Rotácia Pre ťažkú pozorovateľnosť Merkúra nebolo dlho možné určiť dĺžku jeho dňa. Pozorovateľov navyše miatla náhoda, že obdobie, ktoré trvá planéte od prechodu z východnej elongácie do západnej je približne rovné dĺžke jednej otáčky (40 – 50 dní), a preto astronómovia videli Merkúr stále z tej istej strany. Do roku 1962 sa predpokladalo, že planéta má viazaný obeh okolo Slnka, takže jej deň mal byť rovnako dlhý ako rok. Až v roku 1965 sa podarilo spoľahlivo určiť dobu rotácie a to pomocou nových výkonných rádioteleskopov odrazom radarových signálov od povrchu Merkúra. Siderická doba rotácie je 58,65 pozemského dňa.
Stáčanie perihélia obežnej dráhy Merkúra Orbitálna rezonancia. Červenou je vyznačený jeden bod na povrchu planéty. 300px 310px
Sklon rotačnej osi k rovine obehu planéty je takmer 90°. Z toho dôvodu deň na ktorejkoľvek časti planéty trvá rovnako dlho a Merkúr nemá ročné obdobia. Pre rýchly obeh planéty okolo Slnka sa však Slnko zdanlivo posúva po oblohe Merkúra tak rýchlo, že medzi dvomi nasledujúcimi východmi Slnka uplynie 176 pozemských dní. Pozorovateľ na povrchu Merkúra by v čase prechodu planéty perihéliom videl Slnko vyjsť na východe a normálne sa pohybovať smerom na západ. Potom by Slnko postupne zastavilo a začalo sa pohybovať opačne, zo západu na východ. Po 8 pozemských dňoch by sa zdanlivý pohyb Slnka vrátil opäť do normálu. V blízkosti perihélia je totiž obežná rýchlosť po dobu 8 dní vyššia ako rotačná rýchlosť planéty.
Planéta vykoná tri rotácie počas dvoch obehov. Tento jav sa niekedy nazýva tiež orbitálna rezonancia. V dávnej minulosti mohla byť rotácia planéty podstatne rýchlejšia, ale slapové sily Slnka ju v priebehu miliónov rokov spomalili na dnešnú hodnotu. Tento celočíselný pomer dĺžky rotácie k dobe obehu má za následok teplotné zvláštnosti na povrchu planéty. Pri prechode planéty perihéliom dopadajú slnečné lúče pod najväčším uhlom vždy buď na nultý, alebo stoosemdesiaty poludník jeho súradnicovej sústavy. Preto sú teploty na týchto poludníkoch vyššie ako teploty na 90. a 270. poludníku, na ktoré dopadajú slnečné lúče pod najmenším uhlom vždy len v aféliu. Najvyššie povrchové teploty dosahujú priesečníky nultého a stoosemdesiateho poludníka s rovníkom. Tieto body sa preto tiež nazývajú horúce póly.
Vznik a vývoj
Merkúr sa, podobne ako všetky terestrické planéty, pravdepodobne sformoval vo vnútorných častiach protoplanetárneho disku krúžiaceho okolo praslnka. Slnečný vietor, ktorý vyžarovalo praslnko, odstránil najľahšie prvky – vodík a hélium – z vnútorných častí disku a zostali v ňom len atómy ťažších prvkov. Z nich sa utvorili prachové zrná, ktoré sa spájali do stále väčších a väčších celkov. Za niekoľko tisíc rokov zrná narástli do rozmerov niekoľkých centimetrov. Z častíc sa postupne utvorili miestne zhluky, ktoré naďalej na seba nabaľovali hmotu a zahusťovali sa. Tak vznikli väčšie telesá nepravidelného tvaru – planetezimály. Potom, čo planetezimály dorástli do určitých rozmerov, sa už na ich ďalšom spájaní do väčších celkov začala výraznejšie podieľať aj ich vlastná gravitácia. Za rádovo desaťtisíc rokov vzniklo postupným zliepaním obrovské množstvo telies s rozmermi 500 až – protoplanéty. Z protoplanét sa vzájomnými kolíziami utvorili dnešné planéty. right|thumb|Merkúr v nepravých farbách (nie je možné pozorovať zo Zeme) right|thumb|Panva Caloris (Caloris Basin), jeden z najväčších kráterov v slnečnej sústave, ktorý vznikol ako dôsledok gigantickej zrážky right|thumb|Povrch Merkúra na základe údajov zo sondy Mariner 10 Chemické zloženie Merkúra je však veľmi odlišné od zloženia troch ďalších terestrických planét – Venuše, Zeme a Marsu. Pre toto nezvyčajné povrchové zloženie sa geológovia nazdávajú, že Merkúr sa sformoval z iného materiálu ako ostatné terestrické planéty v slnečnej sústave. L. Kerberová a i. sa domnievajú, že Merkúr sa sformoval z planetezimál, ktoré migrovali zo vzdialenejších častí slnečnej sústavy bližšie k Slnku. Iným možným vysvetlením je, že planéta sa síce sformovala z podobného materiálu ako ostatné tri terestrické planéty, no jej povrchové vrstvy sa pod vplyvom silného žiarenia mladého Slnka vyparili. Tento scenár však vedci nepovažujú za veľmi pravdepodobný, pretože vypariť by sa musel aj sodík, draslík či olovo, lenže tieto prvky našla sonda MESSENGER na povrchu Merkúra vo veľkých množstvách.
V pôvodne roztavenom telese Merkúra sa gravitačnou diferenciáciou utvorilo husté jadro a silikátový plášť. V tejto fáze sa rozptýlilo uvoľnené teplo a vytvorila sa pevná kôra. Tento model však narušuje malé množstvo hliníka zistené sondou MESSENGER. Hliník by ako ľahší prvok mal v procese diferenciácie stúpať k povrchu podobne ako na Zemi alebo Mesiaci. V ďalšej etape planéta prešla obdobím rozsiahlej vulkanickej činnosti, ktorá neustále pretvárala jej povrch. Z výsledkov tretieho preletu sondy MESSENGER okolo Merkúra vyplýva, že vulkanizmus určite prebiehal pred 2,5 miliardami rokov a podľa vzhľadu krátera Rachmaninoff možno aj pred miliardou rokov. Asi 40 % kôry Merkúru prejavujúcej sa ako hladké časti povrchu je sopečného pôvodu. O silnej vulkanickej aktivite svedčí vysoké zastúpenie sodíka a síry na jeho povrchu. Ďalej túto teóriu podporujú aj obrovské polia stuhnutej lávy na snímkach polárnych oblastí planéty sondou MESSENGER. Na pretváraní povrchu sa podieľalo aj intenzívne bombardovanie, ktorého vrchol prebiehal na Merkúre pred asi 4,1 – 4 miliardami rokov. Počas neho zrejme vznikol najväčší útvar na jeho povrchu – Panva Caloris. Bombardovanie trvalo asi 300 až 400 miliónov rokov.
Neobyčajne veľké železné jadro Merkúra vysvetľujú dve hlavné hypotézy. Podľa jednej z nich má Merkúr najväčšie železné jadro zo všetkých planét preto, lebo sa sformoval najbližšie k Slnku a ľahšie, prchavejšie prvky, ktoré boli v raných štádiách súčasťou vonkajších vrstiev Merkúra, sa vyparili do okolitého kozmu, podobne, ako sa vyparila väčšina voľného vodíka a hélia z atmosféry Zeme. Údaje zo sondy MESSENGER to však vyvrátili. Sonda totiž objavila na povrchu planéty vysoké koncentrácie draslíka, prvku, ktorý sa rýchlo vyparuje už pri nižších teplotách a podľa tejto teórie mal preto už dávno uniknúť z povrchu Merkúra.
Existuje teória, že zrážka s obrovskou planetezimálou či protoplanétou počas dotvárania slnečnej sústavy spôsobila, že sa veľká časť pôvodnej kôry a plášťa planéty odparila, resp. bola vyvrhnutá do vesmíru, pričom len malá časť týchto hornín opäť dopadla na povrch planéty. Táto hypotéza by vysvetľovala, prečo je v súčasnosti jadro Merkúra v porovnaní s priemerom planéty neprirodzene veľké. Uvažovaná zrážka mohla planétu uviesť do rotačnej rezonancie v pomere 3:2. Merkúr mohol prekonať až dve kolízie s protoplanétami, ktoré ho ochudobnili o pôvodnú kôru a časť plášťa, zvýšili však množstvo jeho železa. Roztrieštený pôvodný plášť Merkúra sa podľa planetológa Erica Asphauga stal súčasťou plášťov iných planét, ktoré ho postupne na seba nabalili.
Hypotézu so zrážkou, popiera štúdia, ktorá tvrdí, že veľkosť a zloženie jadra bolo ovplyvnené vzdialenosťou planéty od magnetického poľa Slnka. Obsah kovov a hustota jadier planét sa vzdialenosťou od Slnka zmenšuje. Distribúcia materiálu v ranej a formujúcej sa slnečnej sústave bola ovládaná magnetickým poľom Slnka, keď priťahovalo kovy z mračna prachu a plynov.
Bombardovanie obnovilo sopečnú činnosť, ktorá však neskôr utíchla, hoci existujú predbežné dôkazy o vulkanickej aktivite Merkúra aj v súčasnosti. Napovedajú tomu svetlé lieviky s priemerom 100 metrov, okolo ktorých sú difúzne polia svetlého materiálu a ktoré sú podľa Bretta Denevia, člena tímu sondy MESSENGER, pravdepodobne dosť mladé. Je preto možné, že ide o vulkanické sopúchy.
Magnetosféra