『水星』は太陽系にある惑星の中で、最も太陽に近い公転軌道を周回している惑星です。
地球からの距離も他の惑星と比べると比較的近い距離にあるにも拘らず、未だその多くは謎に包まれています。今回はそんな魅惑の惑星水星の真実と謎についてご紹介しましょう。
水星の特徴
水星は別名マーキュリー（Mercury）と呼ばれ、その名は商業の神様メルクリウスに由来しています。水星という名前から豊富な水や海が存在しそうな気がしますが、実は太陽のすぐそばを周回しており非常に高温のため液体は存在しない岩石質の惑星です。
水星までの距離
水星は地球からおよそ1億5000万kmの距離に位置する惑星です。水星の周回軌道は楕円形のため正確には最小で9150万km、最大で2億850万kmになります。
太陽からは5791万kmと非常に近くを公転しているため非常に高温で近づくことすら難しい惑星です。
水星の大きさ
水星は太陽系で最も小さな惑星です。その大きさは赤道面での直径で4,879.4kmと、地球の38%に過ぎません。さらには『木星のガニメデ』と『土星のタイタン』という２つの衛星よりも小さいサイズです。
水星の質量は3.301 ×1023 kg、体積は6.082721 ×1010km3です。それぞれ地球と比較して、質量は地球の約5.5％、体積は地球の約6％に過ぎません。
水星はとても小さな星ですので、当然重力も小さく地球の1/3程度（3.70 m/s2）しかありません。
水星の成分
水星全体では質量の約 70 % が鉄やニッケル等の金属、30 % がケイ酸塩で出来ています。
水星の内部構造としては半径の3/4が核（半径1,800km）、その周りは岩石質のマントル（半径600km）で覆われており、表面（100-300km）にはナトリウム分が多い斜長石や鉄をあまり含まない輝石(頑火輝石)が多くを占めています。
水星の地形
水星の地形は、1975年にアメリカの探査機マリナー10号が初めて水星に接近し観測に成功しています。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いうことが分かりました。
水星の地形で最も特徴的なのは、直径の1/4以上に相当する直径1,300kmほどのクレーター群から成るカロリス盆地です。これは、誕生したばかりで火山活動が活発だった水星（46億年前 - 38億年前）に、いくつもの彗星や隕石が衝突を繰り返して形成されたと考えられてます。
また、水星にはリンクルリッジと呼ばれる断崖がいくつも存在します。これは高さ約2km、距離は長いものでは約500kmにもなります。
【関連動画】水星の表面
水星の大気
水星は重力が小さい為、ごく僅かな大気しかありません。気圧は10-7 Pa程度と推測され、その成分は主に水素、ヘリウムで、他にもナトリウム、カリウム、カルシウム、酸素などが検出されています。
この大気成分は一定しておらず、強力な太陽風により絶えず供給され、次第に宇宙へと放出されていきます。
水星の温度
水星の表面の平均温度は太陽に近いこともあり179 ℃と高温です。しかし、温度は-180℃から425℃まで大きく変化します。
これは、水星の公転軌道が楕円形のためであり、太陽に最も近づいた時に最高温度の約425℃に達します。
1992年、アメリカのゴールドストーン深宇宙通信施設とアメリカ国立電波天文台の電波望遠鏡によって、水星にはこれほどの高温でありながら氷が存在していることが確認されています。これは極に近い場所にあるクレーターで、太陽光が全くあたらず永久影になるため温度が常に-170以下に保たれているためです。
水星の一年と一日
水星の一年（公転周期）は約88日、一日（自転周期）は58日です。水星の一年と一日の関係は2:3の共鳴関係にあり、太陽の周囲を2回公転する間に3回自転するそうです。
また、ちょっと違う考え方もあります。
水星での一日を太陽日（太陽が一番高い位置に達した時から、次に一番高い位置に達する時まで）とすると、水星の一日は約176日です。
すると水星の一年は88日なので、「水星の1日」は「水星の2年」に等しいと言えます。
『1日が2年と同じ』って、地球の一般的な概念は全く当てはまらないですねｗ
水星の太陽は逆に動く！？
水星表面の特定の場所では、日の出の途中で太陽が逆行して一度沈み、その後再び上るという謎の現象が見られます。
これは、水星が太陽の周りを楕円形に公転しているため、太陽に最も近づく日の前後4日間において、水星の軌道速度と自転速度が等しくなるために起こる現象です。
水星の磁場の謎
水星は自転速度が59日間という遅さにも関わらず、地球の約1.1％に相当する比較的強い4.9×10?12Tの磁気圏を持つことがマリナー10号の観測で発見されました。
この強い磁気圏のメカニズムは現在も謎に包まれています。
水星の衛星
水星には衛星は存在しませんが、過去に衛星存在の可能性が検討されたことがありました。
1974年3月27日、マリナー10号は水星付近から多量の紫外線を観測しました。翌日になると観測されなくなり、3日後にまた観測されました。これは明らかに水星とは別の天体から放射されているものと考えられ、水星の衛星存在の可能性が検討されました。
しかし、衛星と思われた天体は水星から離れて行っている事がわかり、コップ座31番星であることが明らかになりました。
水星への探査計画
水星探査はこれまでに1975年の探査機マリナー10号、2011年の探査機メッセンジャー（共にアメリカ）の2度しか行われていません。これは水星が太陽に非常に近いため水星接近には太陽の重力の影響を大きく受けること、水星にはほとんど大気がないためパラシュートなどを利用することができず、不時着にはさらに多くの燃料が必要なことという2つのハードルがあるからです。
そんな中、探査機ベピ・コロンボによって3度目の水星探査が計画されています。
ベピ・コロンボは宇宙航空研究開発機構 (JAXA) と欧州宇宙機関 (ESA) の共同プロジェクトによる水星探査計画です。2018年10月に打ち上げ予定。2025年12月に水星に到着予定です。その後、水星の周回軌道に入り約1年間に渡って観測を行う予定です。
まとめ
いかがでしたでしょうか？
現時点で分かっている水星の特徴をまとめましたが、水星は太陽系の中でも観測が難しい惑星の一つであり、未だに分かっていないことが多い惑星であることも事実です。
ベピ・コロンボの打ち上げにより、更なる発見が期待されています。
当サイトでは、水星の真実や謎について今後も追っていきたいと思います。