KosmoseaparaadiMariner 10 foto Merkuurist29. märtsil1974. Pildistatud 5 380 000 km kauguseltKosmoseaparaadiMariner 10 ülesvõtetest kokku pandud mosaiik
Merkuur onPäikesele kõige lähemal paiknev ja kõige väiksemPäikesesüsteemiplaneet.[2] Ta asub Päikesele umbes 3 korda lähemal kuiMaa ja teeb tiiru ümber Päikese 88 Maa ööpäevaga[3]. Ta on nime saanud kaubandusjumal Mercuriuse järgi kes kaitses teekäijaid ja oli jumalate käskjalg.
Merkuuri on uurinud ainult kaks kosmosesondi:Mariner 10 sooritas aastatel 1971–1972 planeedist kolm möödalendu[5] ja aastatel 2011–2015 tiirles Merkuuri orbiidilMESSENGER[6].
Merkuur on nime saanudvanarooma kaubanduse, reiside ja varguse jumalaltMercuriuselt[1], kelleleVana-Kreekas vastasHermes. Merkuur võlgneb nime nähtavasti kiirele liikumiseletaevavõlvil (Mercurius on kergejalgne jumalate käskjalg).
Orbiidi pikkus: 360 000 000 km (0,38 Maa orbiidi pikkust)
Merkuurisideeriline tiirlemisperiood: 87,97 Maaööpäeva (87 ööpäeva ja 23,3tundi; 0,24 Maa sideerilisest tiirlemisperioodist; 7 601 000 sekundit; lühim planeetide seas)
Merkuuriorbiidi ekstsentrilisus on 0,21. Merkuuri orbiit on kõigi teiste planeetide orbiidist ekstsentrilisem. Planeedi kaugus Päikesest varieerub 46 miljonist 70 miljoni kilomeetrini. Planeet teeb ühe tiiru 87,969 Maaööpäevaga. Jooniselt on näha, kuidas orbiidi ekstsentrilisus Merkuuri liikumist mõjutab.Periheelile lähemal liigub planeet märgatavalt kiiremini. Planeedi läbimõõt on jooniselpöördvõrdeline kaugusega Päikesest.
Maa-tüüpi planeetide suuruse võrdlus (vasakult paremale): Merkuur,Veenus,Maa jaMarss
Merkuur on Päikesesüsteemi kõige väiksem planeet.[2] Ta on Maa kaaslasestKuust pisut suurem (läbimõõt on 40% võrra suurem). Ta on mõõtmetelt, kuid mitte massilt väiksemJupiteri kaaslasestGanymedesest jaSaturni kaaslasestTitanist. Merkuuri suurus on võrreldav ka Jupiteri kaaslaseCallisto jaNeptuuni kaaslaseTritoni omaga.
Merkuuriläbimõõtekvaatori tasandil on 4 879,4 km (38,252% Maa läbimõõdust).Lapikus puudub. Planeedi pindala on 75 miljonit ruutkilomeetrit.
Mass on 3,303 · 1023 kg (18 korda väiksem (5,5271%) Maa massist). Mass mõõdeti kosmoseaparaadiMariner 10trajektoori häirituse järgi lähedastel möödumistel planeedist 1974 ja 1975.
Raskusjõud Merkuuri ekvaatoril on 2,78 m/s² (2,57 korda väiksem kui Maa ekvaatoril). Et raskusjõud on palju suurem kui Kuul, siis väljapaisatud materjal jõuab 65%-ni sellest kaugusest mis Kuul.Raskuskiirendus on 3,71 m/s² (0,38 raskuskiirendusest Maal).
Nagu näitasid kosmoseaparaadiltMariner 10 edastatud fotod, on Merkuuri pöörlemisperiood 58 Maa ööpäeva ja 15,5088 tundi (58,6462 ööpäeva; 58 ööpäeva 15 tundi 36 minutit; 5 067 360 s), mis moodustab 2/3 tiirlemisperioodist. See vaatlus kinnitas teoreetilisi kaalutlusi, mille kohaselt Merkuuri pöörlemine ja tiirlemine on Päikese tekitatudloodetest põhjustatudresonantsis proportsiooniga 3:2.
Pöörlemistelg on orbiidi tasandiga peaaegu risti (ekvaatori kalle 2 kraadi). Seetõttu on ekvaatoril kaks teineteise vastas olevat punkti, kusperiheelis on alati keskpäev, ja kaks 90 kraadi võrra nihutatud punkti, kusafeelis on alati keskpäev. Samuti tuleneb pöörlemistelje asendist, et Merkuuril ei oleaastaaegu nagu Maal.
Merkuuri ööpäev ühest päikesetõusust teiseni kestab 176 Maa ööpäeva (kaks tiirlemisperioodi pikkust). Pöörlemiskiirus on seega väga väike.
Kauges minevikus võis Merkuuri pöörlemine olla kiirem. Oletatakse, et pöörlemisperiood võis olla 8 tundi. Päikese poolt põhjustatud loodete tõttu on see aeglustunud.
Kuigi kauguse ja näiva suuruse poolest on Merkuur võrreldavMarsiga, on ta läheduse tõttu Päikesele Maalt palju raskemini vaadeldav, sest suurema osa ajast pole ta Päikese säras eristatav.
Merkuuri on võimalik vaadelda aastas kahel või kolmel perioodil lühikest aega heledas koidu- või ehataevas madalal silmapiiri kohal. Eestis on ta jälgitav ainult kevadise ja sügisese pööripäeva paiku, milhämarik on lühike.
Ta on nähtav tavalisepikksilmaga ning kapalja silmaga. Ta paistab oranži värvi tähena tähesuurusega tavaliselt 1...–1. Pikksilmast on soodsatel tingimustel äratuntavad üksnes mõned tumedad pinnad, eeskätt varjupiiri lähedal.Teleskoobist on enamasti näha üksnes ähmane sirp. Ka kõige tugevamate teleskoopidega ei ole pinnavorme praktiliselt näha. Kuna Merkuur on hämarikus alati horisondi läheduses, peab valgus läbima pika teekonna läbi Maa atmosfääri ning kujutis moondubturbulentsi ningvalguse murdumise janeeldumise tõttu. Ennepäikesetõusu või pärastpäikeseloojangut paistab Merkuur nii madalal, et tema kiirgus peab läbima 10 korda paksema Maa atmosfääri kihi kui juhul, kui ta paistaks otse pea kohal.Hubble'i kosmoseteleskoobiga ei lubata Merkuuri üldse vaadelda, et vältida teleskoobi kahjustumist päikesevalguse toimel.
Merkuuril on faasid nagu Kuul (vaataKuu faasid).Alumises ühenduses paistab ta õhukese sirbina.Ülemises ühenduses oleks nähtav kogu pind. Mõlemas ühenduses tõuseb ja loojub planeet koos Päikesega, mistõttu teda Maalt vaadelda ei saa. Esimeses ja viimases veerandis on Merkuur suurimal näival kaugusel Päikesest vastavalt ida ja lääne pool ning tema pind on poolvalgustatud. Sellist asendit nimetatakse elongatsiooniks ehkeemaldumuseks. Väiksem elongatsioon (18,5°) leiab aset, kui Merkuur onperiheelis, suurim (kuni 28,3°) juhul, kui planeet asubafeelis. Läänepoolses elongatsioonis olles tõuseb Merkuur kõige rohkem aega enne Päikest ning idapoolses elongatsioonis tõuseb ta kõige rohkem aega pärast Päikest. Harva on Merkuur üle ühe tunni võrra Päikesest ees või järel. See vahe ei ületa kunagi 2 tundi[2].
Merkuuri ketta läbimõõt on 5...15kaaresekundit. Alumises ühenduses on see umbes 10 sekundit (1/180 Kuu näivast suurusest), ülemises ühenduses umbes 4,5 sekundit (1/380 Kuu näivast suurusest).
Kui alumine ühendus toimub kahest orbiidisõlmest ühe lähedal (keskmiselt iga 7 aasta tagant, näiteks7. mail2003 ja8. novembril2006), saab teda tugeva päikesefiltriga varustatud teleskoobiga vaadelda musta kettakesena Päikese eest möödumas. Järgmine kord on9. mail2016.
Merkuur on alumises ühenduses keskmiselt 116 ööpäeva tagant, kuid see intervall varieerub planeedi orbiidi ekstsentrilisuse tõttu 111 ööpäevast 121 ööpäevani. Temavastassuunaline liikumine Maalt vaadatuna kestab 8...15 ööpäeva. Ka retrograadilise liikumise kestuse muutlikkust põhjustab eeskätt Merkuuri orbiidi suur ekstsentrilisus.
Merkuur on sagedamini hõlpsasti nähtavlõunapoolkeralt kuipõhjapoolkeralt, sest ta on suurimal võimalikul näival kaugusel Päikesest lääne pool alati siis, kui lõunapoolkeral on varasügis, ning ida pool siis, kui lõunapoolkeral on talve lõpp. Mõlemal ajal on Merkuur ekliptika suhtes maksimaalselt kaldu, nii et lõunapoolkeraparasvöötmes, näiteksArgentinas jaUus-Meremaal, tõuseb ta esimesel juhul mitu tundi enne päikesetõusu ning teisel juhul loojub alles mitu tundi pärast päikesetõusu. Põhjapoolkeral jääb ta sel ajal Päikesele liiga lähedale.
Merkuur on palja silmaga nähtav katäieliku päikesevarjutuse ajal. See on ka ainuke aeg, mil teda saab vaadelda kõrgel taevas.
Merkuuri ja Maa orbiidi omaduste tõttu korduvad Merkuuri vaatlemise tingimused iga 13 aasta tagant. Selle aja jooksul leiab üldiselt aset ka kaksüleminekut, mille ajal Merkuur on Maalt vaadatuna nähtav musta kettakesena otsepäikeseketta ees. Merkuuri üleminek on nähtav siis, kui taalumise ühenduse ajal (sellal kui ta ümber Päikese tiireldes Maale "järele jõuab") asetseb oma orbiidi ühe "sõlme" lähedal, läbides Maa orbiidi tasandi. Selline sündmus on võimalik ainult 6. ja 11. mai vahel või 6. ja 15. novembri vahel, sest orbiidisõlmed asetsevad Maalt vaadatuna Päikese ees vastavalt 9. mail ja 11. novembril. Viimane Merkuuri üleminek leidis aset8. novembril2006, kuid oli jälgitav üksnesVaikse ookeani piirkonnas; Euroopas oli sel ajal öö. Järgmine üleminek leiab aset9. mail2016.
Merkuur on Päikesesüsteemi tumedaim planeet: ta peegeldab päikesevalgusest ainult 5–6%. Planeedi pind on tumedam isegibasaldist. Visuaalne geomeetrilinealbeedo on 0,10.
Merkuur paistab kõige heledamana siis, kui ta on veerand- ja täisfaasi vahel. Sel ajal on ta küll Maast kaugemal kui teistes faasides, kuid suurema kauguse kompenseerib valgustatud ala suurus. (Veenuse puhul on olukord vastupidine.)
Palavuse nõgu, umbes 1 550 kilomeetrise läbimõõduga kraater, mille arvatavasti tekitas 3 kuni 3,5 miljardi aasta eest Merkuurile kukkunud suur asteroid või komeet. Pildil on kollasega kujutatud kraatri esialgu hinnatud suurusMariner 10 fotode järgi ning sinisega on kujutatud kraatri suurus, mis põhinebMESSENGER-i fotodel
Merkuuri pinnavormide üle saab otsustada ainult optiliste, soojuskiirgus- ja raadiokiirgusvaatluste põhjal. Et samu meetodeid on rakendatud ka Kuu ja Maa puhul ning kombineeritud kivimi- ja pinnasenäidistega, on võimalik teha järeldusi Merkuuri kivimite ja pinnase kohta.
Kuigi teleskoobis ei paista Merkuuril mingeid pinnavorme (eristatavad on ainult heledad ja tumedad laigud), on kosmosest tehtud fotodelt selgunud, et Merkuuri pind sarnaneb Kuu pinnaga: seal leidub teravate piirjoontegakraatreid ja mäeahelikke. Pinda katab tolm. Merkuuri pind on tervikuna väga vana.Laamtektoonika puudub.
Kraatrid on erineva vanusega. Mõnel nooremal on teravad ääred, millest lähtuvad kiired nagu Kuul. Teised on meteoriitide poolt kulutatud äärtega. Merkuuri kraatrid on suuremad kui Kuu omad, sest Päikesele lähemal liiguvadtaevakehad kiiremini.
Kõige silmatorkavam teadaolev pinnavorm on suurim kraaterPalavuse nõgu (ladina keelesCaloris Planitia,inglise keelesCaloris Basin,saksa keelesCalorisbecken võiCaloris-Becken) põhjapoolkeral, hiiglaslik kraater, mille läbimõõt on umbes 1 550 km.Caloris tähendab ladina keeles 'soojuse'. Nõgu on nime saanud sellest, et ta on Merkuuri afeeli ajal Päikesele kõige lähema Merkuuri punkti läheduses. See punkt on alati samas kohas. Oletatakse, et kraater sarnaneb Kuu suurtele "meredele". Palavuse nõol on selgesti eristatavad kolme kilomeetri kõrgused kontsentrilised rõngad ja radiaallineamendid. Nõo põhjas on vagude ja kurdudega siledad tasandikud. Kraater tekkis tõenäoliselt kokkupõrkel üle 100 km läbimõõduga taevakehaga. Väljapaiskunud aines jõudis 600 kuni 800 kilomeetri kaugusele. Kraater kattus osaliselt laavaga. Kokkupõrkest tingitud seismilised lained koondusid planeedi vastasküljelantipoodpunktis, moodustades lõhutud, kaootilise maastikuga nn veidra piirkonna, kus Merkuuri koor paiskus segi ning murdus tükkideks.
Merkuuril on tohutuid käänulisi, kaarekujulisi 20–500 km pikkusi ja kuni 3 km kõrgusiastanguid, mis nähtavasti moodustusid miljardite aastate eest, kui Merkuuri tuum jahtus ning tõmbus kokku, tekitades koorele kurrud. Need pinnavormid on tekkinud kokkusurumise tulemusena. Seda näitab asjaolu, et nad lõikavad läbi kraatreid ja teisi pinnavorme. Pinna vähenemise ulatust hinnatakse 0,1 protsendile (mis vastab 1 kilomeetrile planeedi raadiusest). Oletatavasti on niisuguseid astanguid kogu planeedil.
Suuremat osa Merkuuri pinnast katavad eri aegadest pärittasandikud. Noorematel tasandikel on vähem kraatreid. Neid liigitatakse kraatritevahelisteks tasandikeks ja siledateks tasandikeks. Kraatritevahelistel tasandikel, mis katavad tohutu suuri alasid, on kraatreid suhteliselt vähe ning nende läbimõõt on alla 15–20 km. Mõned nendest on sama vanad kui kraatriterikkad alad, teised aga nooremad. Tõenäoliselt tekkisid nad varasemat maastikku katvatelaavavoogude tagajärjel. Siledad tasandikud on veel nooremad ja neil on vähem kraatreid. Nad paiknevad Palavuse nõo ümbruses ning on võib-olla moodustunud ülespaisatud materjali allalangemisel pärast suurt kokkupõrget. Mõnes kohas täidab kraatreid sileda pinnaga hangunud laava. Nad meenutavad Kuu meresid.
Merkuur on moodustunud umbes samamoodi nagu Maa. Planeedid moodustusid umbes 4,5 miljardit aastat tagasi. Sel ajal langes planeetidele palju hajusainet ja kivipuru, mis oli järele jäänud planeedid moodustanududukogust. Tõenäoliselt eristusid päris alguses tihe metallilinetuum jasilikaatidestkoor. Kui suurem kivirahe oli vaibumas, voolas laava planeedi pinnale, kattes vana koore. Sel ajal tekkisid kraatritevahelised tasandikud. Hiljem Merkuur jahtus. Tuum tõmbus kokku. See tõi kaasa koore pragunemise ning pikkade ja kõrgete kaljurünkade moodustumise. Pärast seda ujutas laava madalmikud üle ning moodustas siledad tasandikud. Seejärel tekkis mikrometeoriitide toimel tolmune pind, mida nimetatakse karegoliidiks. Suuremad meteoriidid tekitasid kiirtega kraatreid. Merkuuri pind ei ole miljoneid aastaid enam muutunud, kui jätta kõrvale aeg-ajalt aset leidvad kokkupõrked meteoriitidega.
Väikese paokiiruse ja kõrge pinnatemperatuuri tõttu on Merkuuri atmosfäär väga hõre ning koosneb põhiliseltvesinikust,heeliumist,kaaliumist,naatriumist,hapnikust,süsinikdioksiidist,neoonist jaargoonist. Jälgi on kakrüptoonist jaksenoonist.Gaasimolekulid põrkuvad Merkuuri pinnaga sagedamini kui üksteisega. Võib öelda, et Merkuuril atmosfäär praktiliselt puudub. Nagu näitavad Mariner 10-l tehtud eksperimendid, on Merkuuri atmosfääri kogurõhk umbes 2 · 10−9 millibaari ehk Maa omast 500 miljardit korda väiksem, mis Maal tähendab laboris tekitatudvaakumi rõhku.
Atmosfääri molekulid eralduvad pidevalt kosmosesse. Näiteks kaaliumi- või naatriumiaatomite keskmine "eluiga" on Merkuuri päeva ajal umbes 3 tundi (ja periheelis pool sellest).
Haihtuvat atmosfääri täiendab pidevalt mitu mehhanismi: Merkuurimagnetväli hoiab kinnipäikesetuult; suuremate kehade ja mikroosakeste kokkupõrked Merkuuri pinnaga tekitavad auru; auru eraldub ka temperatuurist tingitud aurumise tõttu. On ka võimalik, et gaasi eraldub sügavalt planeedi seest. Heelium võib tulla nii päikesetuulest kui karadioaktiivsesturaanist jatooriumist pinnasekivimites.
Merkuuril puuduvadtuule poolt tekitatud pinnavormid, nagu liivaluited ja liiva- või tolmujutid. Seetõttu arvatakse, et Merkuuril ei ole ka varem olnud märkimisväärset atmosfääri.
Atmosfääri hõreduse tõttu (hõre atmosfäär ei talleta soojust) kõigub temperatuur suuresti. Merkuuri keskmine pinnatemperatuur on 452kelvinit (179 °C), minimaalne 90 K (−173 °C; enne koitu) ja maksimaalne 700 K (427 °C; sellel temperatuuril on võimaliktina sulatada). Päeval on keskmine pinnatemperatuur 623 K, öösel 193 K.Veenusel on küll pisut kuumem, kuid temperatuur on seal stabiilsem.
Merkuuri elliptilise orbiidi ning pöörlemis- ja tiirlemisperioodi vahekorra tõttu esinevad teatavatelpikkuskraadidel temperatuuri aastased ja ööpäevased perioodilised muutused.
Päikese valgus on Merkuuri pinnal keskmiselt 6,3 korda intensiivsem kui Maal. Kogukiirgus on 3566 W/m². Päike paistab keskmiselt 2,5 korda suuremana kui Maalt. Päikese näiv suurus on afeelis 1,1 kraadi ja periheelis 1,7 kraadi (Maalt vaadates 0,5 kraadi), nii et saabuva päikeseenergia hulk on oluliselt erinev. Periheelis on päikesevalgus üle kahe korra intensiivsem kui afeelis. Need kaks pikkuskraadi, kuskeskpäev on periheeli ajal, on seetõttu palju kuumemad kui need kaks pikkuskraadi, kus keskpäev on afeeli ajal.
Taevas on alati must, sest puudub tihe atmosfäär, mis valgust hajutaks.Koorekarva Veenus jasinine Maa paistavad eredate tähtedena.
Merkuuril on Maa magnetväljast 100 korda nõrgem (ekvaatoril 0,24 A/m) dipolaarnemagnetväli, mis avastati Mariner 10 möödalendudel saadud andmete põhjal. Magnetväli on pöörlemistelje suhtes 7 kraadi kaldu ning moodustabmagnetosfääri. Magnetosfäär ulatub pisut üle 1 000 km võrra planeedi pinna kohale.
Varem arvati, et väiksuse tõttu on planeet üleni tahkestunud, mistõttu magnetvälja tekitavat dünamoefekti ei saa olla. On võimalik, et see magnetväli tekib nagu Maa omagi ringleva vedela tuumamaterjali poolt tekitatuddünamo tõttu. Praeguste hinnangute järgi ei ole Merkuuri tuum piisavalt kuum, etnikkel jaraud saaksid olla vedelas olekus. Võib-olla tekitavad magnetvälja madalamasulamistemperatuuriga ained, näiteksväävel. Dünamoteooriale on probleemiks ka Merkuuri pöörlemise aeglus. On ka võimalik, et Merkuuri magnetväli on jäänus varasemast dünamoefektist, mis on nüüdseks lakanud, kuid jätnud endast järele tahkestunud magnetilistest materjalidest koosneva püsimagneti.
Merkuuri magnetväli on mõistatuseks, sest ta sunnib oletama, et kas Merkuur on kunagi olnud palju suurem või Päike palju heledam, olles väljakutseks üldtunnustatud arusaamale Päikese ja planeetide tekkimisest.
Merkuuri raudtuum on palju suurem kui Kuul ning seetõttu on ka Merkuuritihedus palju suurem (keskmine tihedus on 5,43 g/cm³; Kuul 3,34 g/cm³). Tihedus on arvutatud, lähtudes raadiusest ja massist. Merkuur on Päikesesüsteemi suurtest taevakehadest tiheduse poolest Maa järel (5,52 g/cm³) teisel kohal. Tegelikult tuleneb Maa tihedus osaliselt kokkusurutusestgravitatsiooni toimel; kui seda ei oleks, siis oleks Merkuur tihedam kui Maa (ilma kokkusurumiseta oleks Merkuuri tihedus 5,5 g/cm³ ja Maa tihedus 4,0 g/cm³). Nähtavasti on Merkuuri tihe raudtuum (või mõnest muust tihedast materjalist tuum) suhteliselt suurem kui Maa oma, hõlmates suure osa planeedist (tuuma raadius 75% planeedi raadiusest ja tuuma ruumala 42% planeedi ruumalast). Raudtuuma raadius on 1 800–1 900 km ja ümbermõõt umbes 3 600 km. Silikaatidest koor (paksus umbes 100 km) ja vahevöö on see-eest väiksem. Võib ka olla, et Merkuuri koor on suhteliselt suurem kuimaakoor ning sisaldab märkimisväärsel hulgal tihedamat ainet nagu maakoorgi.
Merkuur koosneb umbes 60–70% ulatusesmetallidest ja 30% ulatuses silikaatidest.
Pinnastruktuuri sarnasuse tõttu arvatakse, et Merkuuri koore tihedus on umbes sama mis Kuu omal.
Merkuuri suure metallisisalduse seletamiseks on mitu teooriat. Ühe teooria järgi oli metallide ja silikaatide vahekord algselt samasugune nagu tavalistelkondriitmeteooridel ning tema mass oli praegusest umbes 2,25 korda suurem, kuid ta põrkas Päikesesüsteemi varases staadiumis kokku planetoidiga, mille mass moodustas 1/6 sellest massist. See kokkupõrge jättis planeedi ilma suurest osast koorest ja vahevööst, jättes järele põhiliselt metallirikka tuuma. Analoogiline seletus on antud Kuu moodustumisele (hiiglase mõju teooria). Teise teooria järgi moodustus Merkuur Päikesesüsteemi algstaadiumis enne Päikese energiatoodangu stabiliseerumist. Merkuur oli algselt praegusest umbes kaks korda suurema massiga. Algpäikese kokkutõmbumisel võis temperatuur Merkuuri lähedal olla 2500 ja 3500 kelvini vahel, võib-olla lühemat aega koguni 10 000 kelvinit. Suur osa Merkuuri pinnasekivimitest aurustus ning tekkis kivimiauruatmosfäär, mille nebulaartuul kaasa viis.
Teatavates punktides Merkuuri pinnal saaks vaatleja näha ühe ja sama Merkuuri päeva jooksul kahte päikesetõusu. Asi on selles, et umbes neli ööpäeva enne periheeli on Merkuuri orbitaalkiirus täpselt võrdne pöörlemiskiirusega, nii et Päike lakkab taevas liikumast, ning periheelis ületab orbitaalkiirus pöörlemiskiiruse, nii et Päike hakkab taevas tagurpidi liikuma. Neli ööpäeva pärast periheeli taastub Päikese normaalne ida-läänesuunaline liikumine. Õiges kohas asuv vaatleja näeks, kuidas Päike pooleldi tõuseb, seejärel loojub tagasi samal horisondil ning lõpuks tõuseb uuesti, et jätkata oma normaalset ringkäiku. Need efektid kutsub esile Merkuuri orbiidi suur ekstsentrilisus koos pöörlemis- ja tiirlemisperioodi resonantsiga suhtes 3:2.
Mõnel laiuskraadil saaks vaatleja jälgida, kuidas Päike tõuseb ning muutubseniidile lähenedes üha suuremaks. Seniidis Päike jääb seisma, liigub veidi aega vastassuunas ning jääb uuesti seisma. Lõpuks liigub Päike aina väiksemaks jäädes uuesti horisondi poole. Tähed aga liiguvad taevas kolm korda kiiremini kui Päike. Teistes kohtades on jälle teistsugused efektid.
Merkuur on tuntud hiljemaltsumerite ajast (3. aastatuhat eKr). Sumerid nimetasid Merkuuri "Ubu-idim-gud-ud".
Varaseimad kirjapandud üksikasjalikud vaatlused kuuluvadbabüloonlastele. Nendel oli Merkuuri nimetusgu-ad võigu-utu.
Vana-Kreekas oli Merkuuril kaks nime:Apollon hommikutaevas nähtava Merkuuri kohta jaHermes õhtuse Merkuuri kohta. Astronoomid siiski teadsid, et tegemist on ühe ja sama taevakehaga.Herakleitos uskus, et Merkuur ja Veenus tiirlevad ümber Päikese, mitte ümber Maa.
MESSENGERi esimene foto Merkuuri varem pildistamata osast
Merkuuri vaatlemine on läheduse tõttu Päikesele väga keeruline. Ta on Maalt nähtav üksnes päikesetõusu ja päikeseloojangu ajal.
Merkuuri orbiit on väga ekstsentriline, nii et selle raadius kõigub 46 ja 70 miljoni kilomeetri vahel. Orbiidi aeglastpretsessiooni (periheel tiirleb ümber Päikese kiirusega 527nurgasekundit sajandis, millest 42 nurgasekundit ei olnud seletatav tuntud planeetide poolt põhjustatud häiretega) ümber Päikese ei suutnudNewtoniklassikaline mehaanika täielikult seletada. Seda efekti on teatud umbes 200 aastat. Mõnda aega arvati selle häirituse tõttu, et Merkuuri ja Päikese vahel on veel üks planeet nimega Vulkaan. KuidEinsteiniüldrelatiivsusteooria andis sellele vaatluste lahknevusele arvutustest teistsuguse seletuse. Merkuuri liikumist peeti tähtsaks vaatluslikuks tõendiks Einsteini teooriale.
Merkuuri on kasutatud ka relatiivsusteooria täiendavaks kontrollimiseks, sest Merkuuri pinnalt peegelduvad radarisignaalid peavad ülemise konjunktsiooni ajal Päikesest lähedalt mööduma.Üldrelatiivsusteooria järgi kõverdab Päikesegravitatsioon ruumi, mistõttu muutub pisut trajektoor ja teepikkus. Ka see eksperiment kinnitas üldrelatiivsusteooriat.
1880. aastatel leidis Merkuuri pinda uurinudGiovanni Schiaparelli, et Merkuur peab pöörlemis- ja tiirlemisperioodi võrdsuse tõttu olema alati pööratud ühe küljega Päikese poole, nii nagu Kuu on alati pööratud ühe küljega Maa poole.1962. aastal uuriti Merkuuri raadiokiirgust ning leiti, et Merkuuri pime pool on liiga soe selleks, et see nii saaks olla. Kui pime pool oleks alati Päikesest ära pööratud, peaks ta olema palju külmem.1965 määrasidGordon Pettengill ja Rolf B. Dyce radarvaatluste abil Merkuuri pöörlemisperioodiks 59 ± 5 Maa ööpäeva. Osutus, et pöörlemisperioodi ja tiirlemisperioodi suhe on 3:2. Orbiidi ekstsentrilisus hoiab seda suhet stabiilsena. Selles mängivad rolli Päikese poolt põhjustatud looded. Merkuur on ainus taevakeha Päikesesüsteemis, millel on tiirlemise ja pöörlemise resonants, mille proportsioon ei ole 1:1. Astronoomide esialgne arvamus tulenes asjaolust, et ajal, mil Merkuur oli kõige paremini vaadeldav, oli ta alati pööratud Maa poole ühe ja sama küljega.1971 täpsustati radarvaatluste abil Merkuuri pöörlemisperioodiks 58,65 ± 0,25 Maa ööpäeva.Mariner 10 lähivaatluste põhjal määrati pöörlemisperioodiks 58,646 ± 0,005 Maa ööpäeva.
Võiks arvata, et Merkuuril ei saa olla vett ega jääd, sest atmosfäär on hõre ja Päike kütab planeedi pinna väga kuumaks. Ent1991. aasta radarivaatlused annavad alust oletada, et Merkuuri põhjapoolusel (mida Mariner 10 ei kaardistanud) võib olla pinnal või pinna lähedal tolmu all pisut veejääd. Kui seal tõesti vett on, siis tõenäoliselt ta paikneb kraatripõhjades, mis jäävad alati päikesevarju, sest põhjapoolusel on Päike alati madalal horisondi kohal. Seal võib olla külmem kui −161 °C. Vett on sinna arvatavasti toonudkomeedid. Võib ka olla, et vesi oli seal algusest peale olemas ning ei saanud madala temperatuuri tõttu ära aurata.
Et ükski kosmoseaparaat ei ole teinud tiiru ümber Merkuuri ega laskunud planeedi pinnale, on meie teadmised Merkuurist umbes samasugused nagu teadmised Kuust 1950. aasta paiku.
Merkuur on Päikesesüsteemi planeetidest kõige vähem uuritute seas. Selle läheduses on viibinud ainult kaks kosmoseaparaati, millest esimene,Mariner 10, startis3. novembril1973. Ta lendas Merkuurist aastatel1974 ja1975 3 korda mööda. Neist esimene möödalend toimus29. märtsil 1974, kui ta jõudis planeedi pinnast 705 km kaugusele. Teine möödalend oli21. septembril 1974 ja kolmas16. märtsil 1975. Üle 2 700 fotoga kaardistati 45% planeedi pinnast. Ei olnud võimalik jätkata tema kaardistamist praeguste teleskoopide (Hubble'i teleskoop) abil Maalt, kuna Merkuur on Päikesele liiga lähedal: Päike kahjustaks teleskoopi.
Kuni Mariner 10 möödalendudeni ei teatud, et Merkuuril on magnetväli.
MESSENGER-i trajektoor oli väga keeruline; seda mööda pidi ta lõpuks jõudma Merkuuri-lähedasele orbiidile. Augustis 2005 tegi tamöödalennu Maast ning oktoobris 2006 ja juunis 2007 möödalennu Veenusest.14. jaanuaril2008 tegi ta esimese möödalennu Merkuurist lähenedes planeedile kuni 200 km kaugusele. Esmane missioon lõppes 17. märtsil 2012. Seejuures oli kosmoseaparaat teinud ligi 100 000 fotot planeedi pinnast.
Kuna tehiskaaslane oli endiselt heas korras, siis pikendati missiooni kestust. 6. märtsiks 2013 sai kaardistatud 100% Merkuuri pinnast. Samuti õnnestus aparaadil saata täpset infot Merkuuri magnetvälja kohta. Avastati ka, et Merkuuri põhjapoolusel leidub jääd.
Aparaat hävis kokkupuutes planeedi pinnaga 30. aprillil 2015.
Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja Jaapani kosmoseagentuur (JAXA) plaanivad ühismissiooniBepiColombo, mille käigus peaks Merkuuri uurima kaks sondi, millest üks kaardistaks planeedi pinda ja teine uuriks planeedimagnetosfääri.
Algul oli plaanis aparaate Merkuurile maandada, kuid see kava on esialgu kõrvale jäetud.
Sondid peaksid plaanide järgi startima VeneSojuz-tüüpi raketigaGuajaana kosmosekeskusest2013. aastal ja jõudma Merkuurini2019. aastaks. Trajektoori kujundamiseks teeb BepiColombo möödalennu Kuust ja Veenusest ning lõpuks Merkuurist ja jõuab lõpuks2019 Merkuuri juurde. Kasutatakse nii keemilisi kui kaioonmootoreid. Magnetomeetersond lastakse Merkuuri-lähedasele elliptilisele orbiidile. Seejärel lastakse keemiliste rakettide abil kaardistaja-sond ringorbiidile. Kumbki sond töötab Merkuuri-lähedasel orbiidil ühe aasta.
.svg)
