ดาวพุธ

บรรยากาศ

ดาวพุธมีชั้นบรรยากาศเบาบางและมีสเถียรภาพต่ำอันเกิดจากการที่ดาวพุธมีขนาดเล็กจนไม่มีแรงดึงดูดเพียงพอในการกักเก็บอะตอมของก๊าซเอาไว้ ชั้นบรรยากาศของดาวพุธประกอบไปด้วยไฮโดรเจน, ฮีเลียม, ออกซิเจน, โซเดียม, แคลเซียม, โพแทสเซียม และ น้ำ มีความดันบรรยากาศประมาณ 10⁻¹⁴ บาร์
บรรยากาศของดาวพุธมีการสูญเสียและถูกทดแทนอยู่ตลอดเวลาโดยมีแหล่งที่มาหลายแหล่ง ไฮโดรเจนและฮีเลียมอาจจะมาจากลมสุริยะ พวกมันแพร่เข้ามาผ่านสนามแม่เหล็กของดาวพุธก่อนจะหลุดออกจากบรรยากาศในที่สุด การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี
จากแกนของดาวก็อาจจะเป็นอีกแหล่งหนึ่งที่ช่วยเติมฮีเลียม โซเดียม และโพแทสเซียมให้กับบรรยากาศดาวพุธ
ไม่เคยถูกแสงอาทิตย์โดยตรงเลย การสำรวจได้เผยให้เห็นถึงแถบสะท้อนเรดาร์ขนาดใหญ่อยู่บริเวณขั้วของดาว ซึ่งน้ำแข็งเป็นหนึ่งในสารไม่กี่ชนิดที่สามารถสะท้อนเรดาร์ได้ดีเช่นนี้
บริเวณที่มีน้ำแข็งนั้นเชื่อกันว่าอยุ่ลึกลงไปใต้พื้นผิวเพียงไม่กี่เมตร และมีน้ำแข็งประมาณ 10¹⁴ - 10¹⁵ กิโลกรัม เปรียบเทียบกับน้ำแข็งที่แอนตาร์กติกาของโลกเราที่มีน้ำแข็งอยู่ 4 x 10 ¹⁸ กิโลกรัม ที่มาของน้ำแข็งบนดาวพุธยังไม่แน่ชัด แต่เชื่อกันว่าอาจจะมีที่มาจากดาวหางที่พุ่งชนดาวพุธเมื่อหลายล้านปีก่อน หรืออาจจะมาจากภายในของดาวพุธเอง

ภูมิลักษณะ

ดาวพุธมีหลุมอุกกาบาตจำนวนมากจนดูคล้ายดวงจันทร์ ภูมิลักษณ์ที่เด่นที่สุดบนดาวพุธ (เท่าที่สามารถถ่ายภาพได้) คือ แอ่งแคลอริส หลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,350 กิโลเมตร ผิวดาวพุธมีผาชันอยู่ทั่วไป ซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีที่แล้ว ขณะที่ใจกลางดาวพุธเย็นลงพร้อมกับหดตัว จนทำให้เปลือกดาวพุธย่นยับ พื้นที่ส่วนใหญ่ของดาวพุธปกคลุมด้วยที่ราบ 2 แบบที่มีอายุต่างกัน ที่ราบที่มีอายุน้อยจะมีหลุมอุกกาบาตหนาแน่นน้อยกว่า เป็นเพราะมีลาวาไหลมากลบหลุมอุกกาบาตที่เกิดก่อนหน้า

องค์ประกอบภายใน

ดาวพุธมีแก่นที่ประกอบด้วยเหล็กในสัดส่วนที่สูง (แม้เมื่อเปรียบเทียบกับโลก) เป็นโลหะประมาณ 70% ที่เหลืออีก 30% เป็นซิลิเกต ความหนาแน่นเฉลี่ยมีค่า 5,430 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของโลกอยู่เพียงเล็กน้อย. สาเหตุที่ดาวพุธมีเหล็กอยู่มากแต่มีความหนาแน่นต่ำกว่าโลก เป็นเพราะโลกมีการอัดตัวจากแรงโน้มถ่วงแน่นกว่าดาวพุธ โดยเฉพาะการอัดตัวบริเวณแก่น ทั้งนี้เพราะดาวพุธมีขนาดเล็กกว่า (ดาวพุธมีมวลเพียง 5.5% ของมวลโลก). ด้วยเหตุนี้จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าการที่ดาวพุธมีความหนาแน่นสูงทั้งๆที่มีขนาดเล็ก เป็นเพราะว่าดาวพุธมีแกนที่ใหญ่และอุดมไปด้วยเหล็ก. แก่นของดาวพุธมีขนาดใหญ่ และมีสัดส่วนของเหล็กอยู่มากกว่าแก่นของดาวเคราะห์ใหญ่ๆดวงอื่นของระบบสุริยะทั้งหมด โดยปริมาตรของแก่นที่เป็นเหล็กนี้มีสัดส่วนสูงถึง 55% ของปริมาตรดาวพุธทั้งดวง (แก่นโลกมีสัดส่วนเพียง 17%) ล้อมรอบด้วยเนื้อดาวหรือแมนเทิลหนา 600 กิโลเมตร

การเคลื่อนที่ และการหมุนรอบตนเอง

ดาวพุธมีระดับความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรมากที่สุดในระบบสุริยะ โดยมีค่าความเยื้องศูนย์กลางอยู่ที่ 0.21 และอาจมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ได้ระหว่าง 46 ล้าน ถึง 70 ล้าน กิโลเมตร. ดาวพุธเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์เร็วที่สุด โดยใช้เวลาเพียง 87.969 วันในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ. ดาวพุธหมุนรอบตัวเองในทิศทางเดียว กับการเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์ คือ จากทิศตะวันตกไป ทิศตะวันออก หมุนรอบตัวเองรอบละ 58.6461 วัน เมื่อพิจารณาจากคาบของการหมุนรอบตัวเอง และการคาบการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ จะพบว่าระยะเวลากลางวัน ถึงกลางคืนบนดาวพุธยาวนานถึง 176 วัน ซึ่งยาวนานที่สุดในระบบสุริยะ

การศึกษาและการสำรวจ

ยานอวกาศที่เข้าไปเฉียดใกล้ๆ ดาวพุธและนำภาพมาต่อกันจนได้ภาพพื้นผิวดาวพุธเป็นครั้งแรกคือ ยานอวกาศมาริเนอร์ 10 ของสหรัฐอเมริกาเมื่อ พ.ศ. 2517 นับว่าเป็นยานลำแรกและลำเดียวที่ส่งไปสำรวจดาวพุธ ยานมารีเนอร์ 10 เข้าใกล้ดาวพุธ 3 ครั้งด้วยกัน คือ เมื่อเดือนมีนาคม และ กันยายน พ.ศ. 2517 และเดือนมีนาคม พ.ศ. 2518 ยานเข้าใกล้ดาวพุธที่สุดครั้ง แรกเมื่อวันที่ 29 มีนาคม พ.ศ. 2517 และได้ส่งภาพกลับมา 647 ภาพ ครั้งที่ 2 เมื่อวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2517 และครั้งที่ 3 เมื่อวันที่ 16 มีนาคม พ.ศ. 2518 ขณะนั้นเครื่องมือภายในยานได้เสื่อมสภาพลง ในที่สุดก็ติดต่อกับโลกไม่ได้ตั้งแต่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2518 ยานมารีเนอร์ 10 จึงกลายเป็นขยะอวกาศที่โคจรอยู่รอบดวงอาทิตย์ โดยเข้ามาใกล้ดาวพุธครั้งคราวตามจังหวะเดิมต่อไป