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Mercury (水星)


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水星(すいせい、英:Mercury)は、太陽系にある惑星の1つで、太陽に最も近い公転軌道を周回しています。
岩石質の「地球型惑星」に分類され、太陽系惑星の中で大きさ、質量ともに最小です。

概要
太陽系の惑星の中では最も小さい。
例えば赤道面での直径 4,879.4km は地球の38%に過ぎません。
水星よりも大きな衛星は木星のガニメデと土星のタイタンがあり、水星自体は衛星や環を伴っていません。
天球上での見かけの明るさは-0.4等から5.5等まで変化します。
水星は太陽に非常に近いため、日の出前と日没直後のわずかな時間しか観察できず、時期によっては望遠鏡でも見ることが難しい。
これは太陽との最大離角が28.3度に過ぎないためです。
アメリカの探査機 マリナー10号が初めて水星へ接近し、地表の約40%ないし45%の地図が作られました。
撮影された映像から、水星には多数のクレーターがあり、月と非常によく似た環境だと考えられました。
しかし依然として分からないことが多い惑星であるが、2008年に探査を始めたアメリカのメッセンジャーや2014年に打ち上げ予定の日欧共同プロジェクトベピ・コロンボなどによって、探査の進展が期待されています。

公転
水星の公転周期は約88日です。その軌道離心率 約0.21は太陽系惑星の中でもっとも大きく、近日点が 約0.31 AU (46 ×106 km) で遠日点が 約0.47 AU (70 ×106 km) という、太陽を焦点のひとつとする大きな楕円軌道を描いています。
公転面は地球の公転面(黄道)に対して7度の傾きがあります。
その結果、水星の日面通過は黄道に水星があるタイミングに限られ、平均7年に1度しか観測されません。

自転
水星の自転周期は58日です。1965年にレーダー観測が行われるまで、水星の自転は地球の月や他の多くの衛星と同様に、太陽からの潮汐力によって公転と同期しており、常に太陽に同じ面を向けて1公転中に1回自転していると考えられていました。しかし実際には水星の自転と公転は 2:3 の共鳴関係にあります。
すなわち、太陽の周囲を2回公転する間に3回自転します。
水星の公転軌道の離心率が比較的大きいため、この共鳴関係は安定して持続しています。

Mercury (水星) : Picture

Mercury
Mercury
(C) NASA
This colorful view of Mercury was produced by using images from the color base map imaging campaign during MESSENGER's primary mission. These colors are not what Mercury would look like to the human eye, but rather the colors enhance the chemical, mineralogical, and physical differences between the rocks that make up Mercury's surface.

Colors of Mercury
Colors of Mercury
(C) NASA
The colors of the solar system's innermost planet are enhanced in this tantalizing view, based on global image data from the Mercury-orbiting MESSENGER spacecraft. Human eyes would not discern the clear color differences but they are real none the less, indicating distinct chemical, mineralogical, and physical regions across the cratered surface. Notable at the upper right, Mercury's large, circular, tan colored feature known as the Caloris basin was created by an impacting comet or asteroid during the solar system's early years. The ancient basin was subsequently flooded with lava from volcanic activity, analogous to the formation of the lunar maria. Color contrasts also make the light blue and white young crater rays, material blasted out by recent impacts, easy to follow as they extend across a darker blue, low reflectance terrain.

Mercury Mercury
Mercury
(C) NASA
Mercury
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Mercury Mercury
Mercury
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Mercury
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Mercury, Venus, Earth, Mars Mercury
Mercury, Venus, Earth, Mars
(C) NASA
Mercury
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Mercury (水星) : Movie

MESSENGER Takes First Picture While in Mercury's Orbit ScienceCast: The Sleepy Hollows of Mercury
Real World: Mission to Mercury

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物質的性質
水星には半径 1,800 km 程度の核が存在します。これは惑星半径の3/4に相当し、水星全体では質量の約 70 % が鉄やニッケル等の金属、30 % が二酸化ケイ素で出来ています。

平均密度 5,430 kg/m3は地球と比べわずかに小さい。核の比率が大きい割に密度がそれほど高くないのは、地球は自重によって惑星の体積が圧縮され密度が高くなるのに対し、小さな水星は圧縮される割合が低いためです。地球中心部の圧力は366万気圧に達するのに対し、水星中心部は約25~40万気圧にとどまる。しかし、天体の大きさと平均密度の相関関係では、水星は唯一他の地球型惑星が示す傾向から60%程度重い方向に外れています。自重による圧縮を除外して計算された平均密度は、水星が 5,300 kg/m3、地球が 4,000~4,100 kg/m3となり、水星のほうが有意に高い値をとります。

水星の体積は地球の 5.5 % に相当します。しかし地球の金属核は 17 % にすぎないのに対し、水星の金属核はその 42 % を占めます。核は地球の内核と外核のように、固体と液体に分離している可能性があります。核の周りは厚さ 600km 程度の岩石質マントルで覆われているが、これは他の岩石惑星と比べごく薄いためマントルの対流が小規模となり、惑星表面に特有の影響を及ぼした可能性が指摘されています。地殻は、マリナー10号の観測結果から厚さ 100~300km と推測されています。

大気

水星は重力が小さいため、長く大気を留めておくことは難しい。しかし、ごく薄く分子同士の衝突がほとんど無い無衝突大気の存在が確認されています。水星の気圧は10~7 Pa(10~12気圧)程度と推測され、その成分は水素、ヘリウムの主成分に加え、ナトリウム、カリウム、カルシウム、酸素などが検出されています。

温度
表面の平均温度は 452 K(179 ℃)であるが、温度変化は 90~100 K から 700 K におよびます。水星は公転と自転が共鳴しているため、近日点において特定の2箇所が南中を迎え最高温度の700Kに達します。この場所は「熱極」と呼ばれ、カロリス盆地とその正反対側が当たります。遠日点では500K程度になります。日陰部の最低温度は平均110Kほどです。

水星探査
水星に向けられた初の探査機は、1973年に打ち上げたアメリカ航空宇宙局 (NASA) のマリナー10号です。同機は1974年から1975年にかけて3度にわたって水星に接近。写真撮影や表面温度の観測を行い、惑星表面の特徴的な地形を数多く知らしめました。しかし探査可能時間が短く、惑星の夜の部分は撮影ができず、情報は全球の45%以下に止まりました。
2004年8月3日、アメリカ航空宇宙局のメッセンジャーが打ち上げられ、地球、金星をスイングバイ(フライバイ)しながら水星へ向かって航行し、2008年1月には水星での最初のスイングバイを行いました。2011年3月18日に水星の周回軌道に入り、今後は継続的な観測活動を行う予定になっています。

マリナー10号 メッセンジャー
マリナー10号
(C) NASA
メッセンジャー
(C) NASA
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「ウィキペディア(wikipedia):フリー百科事典」より文章引用。
水星. (2011, June 15). In Wikipedia.
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