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水星 軌道
水星の公転周期は約88日である。その軌道離心率の約0.21という値は、太陽系惑星の中で最大であり、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1つとする楕円軌道を描いている。
公転面は地球の公転面（黄道）に対して7度の傾きがある。その結果、水星の太陽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度しか観測されない。
この軌道の近日点は太陽の周りを周回する形でゆっくりと移動している（水星の近日点移動）。この現象の大部分は他の惑星からの摂動など古典力学で説明できる現象だったが、観測値は古典力学による計算値より100年当たり43秒大きく、この説明不可能だったずれは19世紀の天文学者を悩ませてきた。このため水星の内側にもう1つ惑星があるという説が現れた（バルカン参照）。このニュートン力学では説明できなかった43秒は、後にアインシュタインの一般相対性理論によって「太陽の重力により時空が歪んだ結果」として説明づけられた。一般相対性理論による計算値が、誤差の範囲で観測値の43秒と非常によく一致していたのである。
水星 軌道
水星の自転周期は58日である。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た。しかし実際には水星の公転と自転は 2:3 の共鳴関係にある。すなわち、太陽の周囲を2回公転する間に3回自転する。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る。水星の自転と公転が同期していると考えられた元々の理由は、地球から見て水星が最も観測に適した位置にある時にはいつでも同じ面が見えたからであった。実際にはこれは 2:3 の共鳴の同じ位置にある時に観測していたためだった。この共鳴があるために、水星の恒星日（自転周期）は58.7日なのに対して、水星の太陽日（水星表面から見た太陽の子午線通過の間隔）は176日と、3倍になっている。誕生直後の水星は8時間程度の速さで自転していたが、太陽の潮汐力によって段々と遅くなり現在の同期状態になったと考えられるが、なぜ2:3の比となったのかは分っていない。
水星 軌道
水星表面の特定の場所では、水星の1日において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現象が見られる。これは、水星が近日点を通過する約4日前に公転と自転の角速度がちょうど等しくなるため、水星表面から見て太陽固有運動が止まって見えることに起因する。近日点通過の前後4日間は、楕円軌道の尖った部分（円弧と長辺の交点）を水星が通り過ぎるために公転による角速度が自転のそれを上回り、太陽が逆に進むように見える。近日点通過の4日後には太陽は順行に戻る。
先述のとおり、水星は公転周期が約88日で、太陽日が約176日となっている。すなわち、「水星の1日」は「水星の2年」に等しい。言いかえれば、水星のある地点での正午から次の正午まで（ここでは逆行は考慮しないとする）の間に、水星は太陽の周りを2回公転する。
水星の赤道傾斜角（自転軸の傾き）は惑星の中で最も小さく、わずか 0.027度以下でしかない。これは2番目に傾斜が小さい木星の値（約3.1度）に比べても1/300と非常に小さい値である。このため、日の出の位置は2.1分以上ぶれない。
水星 物理的性質
水星には半径 1,800 km 程度の核が存在する。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 % がケイ酸塩で出来ている。地球型惑星ではあるが、鉄やニッケル等の金属が主体で、ケイ酸塩から成るマントルが少ないため、惑星の分類上は（特に太陽系外惑星を含めての議論で）鉄惑星とされることもある。
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ある。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から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る。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る。
水星 物理的性質
水星の体積は地球の 5.5 % に相当する。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 % を占める。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と見られている。2007年、電波観測によって水星の核に液体の部分が存在することを示す磁場が観測された。2019年には、メッセンジャーの観測データとモデル計算から、核の中心に直径2,000kmにも及ぶ固体の核が存在することが示された
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る。地殻は、マリナー10号の観測結果から厚さ 100-300km と推測されている。
水星は太陽系の他のどの天体よりも鉄の存在比が大きい。この高い金属存在量を説明するために、主に3つの理論が提唱されている。
水星 物理的性質
1つ目は、水星は元々ありふれたコンドライト隕石と同程度の金属-珪酸塩比を持ち、その質量が現在よりも約2.25倍大きかったが、太陽系形成の初期に水星の 1/6 程度の質量を持つ原始惑星と衝突したために元々の地殻とマントルの大部分が吹き飛んで失われ、延性を持つ金属核は合体したために比率が高い現在の姿になったという理論である。これは地球の月の形成を説明するジャイアント・インパクト理論と同様なメカニズムであり、「巨大衝突説」と呼ばれる。また、このような現象は原始惑星形成時から起こり、水星軌道では選択的に金属が集まりやすかったという「選択集積説」も有力な仮説として唱えられている。
2つ目は、水星が原始太陽系星雲の歴史のごく初期の段階に形成され、その時には未だ太陽からのエネルギー放射が安定化していなかったことが原因という理論である。この理論では、当初水星は現在の約2倍の質量を持っていたが、原始星段階の太陽が収縮するにつれて活動が活発化してプラズマを放出し、このために水星付近の温度が 2,500 - 3,500 K、あるいは 10,000 K 近くにまで加熱された。表面の岩石がこの高温によって蒸発して岩石蒸気となり、これが原始太陽系円盤ガスと混合して運び去られたため、マントルが薄くなったという。これは「蒸発説」と呼ばれる。
水星 物理的性質
これらの各仮説では、水星表面の構成に異なった影響を与えると考えられている。 探査機メッセンジャーと水星に向けて航行中のベピ・コロンボは、この課題を観測する目的を担う予定である。
当初、水星の地形は望遠鏡によるアルベドの計測で予想された。地域によって反射率に差異があり、これは月の高地のようなリンクルリッジ・山脈・平野・ルペス（絶壁）・ヴァリス（谷）などがあるためと推測された。
1975年のマリナー10号による観測で得た情報から基本的な部分が明らかになった。水星の地表は月の地表と似ており、その特徴は、数十億年単位時間を経て形成される月の海のような滑らかな面や、全球を覆う多様な大きさのクレーターが数多く存在している点にある。その中で最も大きな地形はカロリス盆地である。従来は、カロリス盆地の直径は1300 km程度と見積もられていたものの、探査機のメッセンジャーの観測により、実際の直径は約1550 kmだったと判明した。これは水星の直径の1/4以上に相当する。この惑星のサイズに比して巨大な地形は、46億年前に水星が形成されて間もなく始まり38億年前まで続いた後期重爆撃期に、彗星や隕石が衝撃を和らげる大気が無い水星に衝突を繰り返すことでクレーターを形成し、当時まだ活発だった火山活動によって盆地がマグマで埋まり形成されたと考えられる。
水星 物理的性質
水星の地表はクレーターに覆われており、比較的なだらかな領域がところどころに広がるなど、月の表面地形と似ている。しかし水星の表層には、カリウムや硫黄、ナトリウムなどの揮発性が高い成分が月面と比べて桁違いに多いことが明らかとなっており、その形成過程が月とは大きく異なるものと考えられている。
水星の地表を特徴付けるもう1つの地形は、惑星の広い範囲に散在する高さ約2 km、長い物では500 kmに達する断崖(線構造)であり、リンクルリッジと呼ばれる。これは水星の内部が冷却され、半径が1-2kmほど縮む過程で形成された「しわ」であると考えられているが、太陽の潮汐力の影響という異説も存在する。太陽が水星に与える潮汐力は、地球が月に与える力の約17倍と推定され、そのために水星では赤道部分が膨らむ潮汐変形が起きている。
水星の表面には、鉄酸化物の存在量が他の地球型惑星と比較しても少なく重量比1 - 3%程度しか無い。これが反射率の高さに繋がっている。代わって、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）が主に占める。
水星 物理的性質
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る。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る。
この大気組成は一定しておらず、絶えず供給と散逸を繰り返している。水素やヘリウムは太陽風の粒子を水星磁場が捕捉したものと考えられ、やがて宇宙空間に拡散されてゆく。地殻で生じる放射性崩壊も一つのヘリウム供給源であり、ナトリウムやカリウムも地殻起源である。水蒸気も存在しており、これは水星の表面が崩壊して生じたものと、太陽風の水素と岩石由来の酸素がスパッタリングを起こして生成されるもの、永久影にある水の氷が昇華して発生するものがある。探査機メッセンジャーによる水の存在に関連するO+、OH−、H2O+などのイオン発見は、驚きをもって受け止められた。これら発見されたイオンの量から、科学者らは水星の表面は太陽風に吹き晒されている状態にあると推測した。
水星 物理的性質
大気中にナトリウム・カリウム・カルシウムがあることは1980-1990年代に発見され、当初は隕石衝突による地殻の蒸発がこれらを供給していると考えられた。さらに探査機メッセンジャーによってマグネシウムの存在が確認された。その時点での研究の結果、ナトリウムの供給領域は惑星磁場に対応する部分に絞られた。これは水星の表面と磁場が相互作用を起こしていることを示す。
表面の平均温度は 452K（179 ℃）であるが、温度変化は 90-100 K から 700 K におよぶ。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に達する。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る。遠日点では500K程度になる。日陰部の最低温度は平均110Kほどである。太陽光は地球の太陽定数の4.59 - 10.61倍に相当し、エネルギー総計では 3,566 W/m2 となる。
水星 物理的性質
このような高温に晒されながら、水星には氷（＝固体の水）の存在が確認されている。北極と南極に近く深いクレーターの中には太陽光が当たらない永久影となる部分があり、温度が102K以下に保たれている。これは1992年、ゴールドストーン深宇宙通信施設の70m電波望遠鏡と超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）が、水の氷による強いレーダー反射を観測して確認された。この反射現象は他にも原因を考えうるが、天文学者は水の氷が存在する可能性が最も高いと考えている。2012年6月、メッセンジャーが撮影した極地の画像により、氷が存在する可能性が裏付けられたと、ジョンズ・ホプキンズ大学などの研究チームが発表した。この氷の量は 10×1014 - 10×1015 kg 程度であり、レゴリスが覆うことで昇華から防がれていると考えられる。なお、地球の南極に存在する氷は4 ×1018kg、火星の南極には10×1016kg程度の水の氷があると言われる。水星の氷の起源は不明だが、彗星の衝突もしくは水星内部からの放出で生まれたという説が有力である。
水星 物理的性質
水星は59日という遅い自転速度であるにもかかわらず、地球の磁気圏の約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た。この磁場は、地球と同じく双極子であるが、地球にみられるような磁場の軸と自転軸とのずれはほとんど無い。探査機マリナー10号とメッセンジャーの観測によって、この磁場は安定的なものであることが分かった。
詳しくは明らかにはなっていないが、この磁場は地球と同様に流体核の循環運動によるダイナモ効果で生まれている可能性がある。水星の核は純粋なニッケルや鉄が融解するほどの高温を維持していないと考えられているが、硫黄などの不純物が 0.2 - 5 % ほど核に混入すると融点が適度に低下し、地球と同様に固体の内核と液体の外核に分離する可能性がある。仮にこのメカニズムで磁場が発生しているならば、液体の外核はおよそ 500 km の厚さを持つと推定される。また、水星の公転軌道の離心率が高いことから、太陽が及ぼす潮汐力の影響も考えられる。他にも、核とマントルの境界で生じる熱電作用や、過去に起きていたダイナモ効果が消えてしまった後も名残の磁場が固体の磁性体物質に「凍結」しているという理論もある。後者では核が液体である必要はないが、水星磁場は現在も生み出されていると考えられているため、21世紀初頭の時点ではこの説はあまり支持されていない。
水星磁場は惑星の周囲で太陽風をそらして磁気圏をつくり、宇宙風化作用に抵抗する程度には強力だが、それは地球の大きさに収まる位の範囲でしかない。マリナー10号の観測では、夜側の磁場圏でエネルギーが低いプラズマが観測され、高エネルギー粒子の噴出も見つかった。これは、惑星磁気圏の高い活動を示している。2008年10月6日にメッセンジャーが2度目のフライバイを行った際、惑星磁場と繋がったまま水星半径の1/3に相当する800kmの長さに伸びた竜巻のようにねじれた磁気の束と遭遇した。これは、水星磁場が「漏れやすい」性質を持つことを示す。この竜巻は、太陽風が運んだ磁場と惑星磁場が接触した際に発生する。太陽風の通過とともに繋がった磁場は引き出され、渦のようなねじれ構造を持つ。このような、惑星磁場の磁力管が太陽風によって引っぱり出される現象（磁束輸送事象）は、磁場の壁に穴を空けてしまい、そこから水星表面に影響を及ぼす太陽風が吹き込む事態を起こす。磁気再結合と呼ばれるこのような現象は珍しくなく、地球でも起こっている。ただし現在の観測では、これが生じる速度は地球よりも10倍も速く、水星が太陽に近いことでもこの速さの1/3程度しか説明出来ない。
水星 座標系
水星の経度は自転方向に従い、西に向かって増えるよう設定されている（つまり、水星の惑星面経度はすべて西経で表示される）。水星では フン・カル という名の小さなクレーターの経度が西経20度として定義され、測定の基準点になっている。
水星 人類による認識
水星について記述された最古の観測記録は、紀元前14世紀頃のアッシリア人によって作られたと考えられる星図表Mul.Apinである。この表における水星の楔形文字表記は、Udu.Idim.Gu\u4.Ud（the jumping planet、「跳ぶ星」）と訳された。バビロニアにも紀元前1000年代の記録があり、彼らは神話に登場する伝達する神ナブーになぞらえた名称をつけていた。
古代ギリシアではヘーシオドス（紀元前700年頃?）の時代には知られ、Στίλβων（Stilbon、「微かな光」の意）やἙρμάων（Hermaon）と呼ばれていた。ヘラクレイデスは、水星と金星が地球でなく太陽の周りを回っていると考えるに値する観測を行った。古代ギリシア世界では、宵の水星にヘルメース、明けの水星にはアポローンを対応させていたが、やがてこの2つの星が同一のものであることに気づいた。その後、最内周惑星で運行が速いことから、ヘルメースと同一視されていた俊足の神メルクリウスの名があてられ、これが英語のマーキュリー（Mercury = 水星）の語源となった。
水星 人類による認識
古代中国では水星は「辰星」の名で知られ、方角の「北」、五行思想の「水」と対比させていた。水を当てはめた理由は、流水を水星の公転速度の速さに見立てたためであり、西洋の俊足神メルクリウスと同じ着眼である。現代でも、中国・日本・韓国・ベトナムでは漢字で「水星」と書かれ、五行思想の反映が見られる。インド神話では、水星には水曜日を司る神ブダの名が与えられる。曜日との関連は、ゲルマン人の思想でも神オーディンが水星と水曜日を司るという考えがある。
マヤ文明では水星はフクロウに喩えられ、1羽という時と、朝夕それぞれ2羽の計4羽と考えられることもあった。彼らは地下世界からの使者と考えられた。
中世イスラム世界では、11世紀にアンダルスの天文学者ザルカーリーが水星の公転軌道が卵や松の実のような楕円形だと主張した。ただし彼の天文学理論や計算に、この考えは反映されなかった。12世紀にはイブン・バーッジャが「太陽面にある2つの黒い点」を観察した。13世紀には、マラーゲ天文台のクトゥブッディーン・シーラーズィーが、これは水星か金星の太陽面通過またはその両方だと述べた。なお現代では、この種類の中世の報告は太陽黒点を見ていたものとも取り扱われる。
水星 人類による認識
インドでは、15世紀にケーララ州のケーララ学派のニーラカンタ・ソーマヤージーが、16世紀デンマークのティコ・ブラーエに先立ち、太陽の周囲を水星と地球が周回する太陽系モデルを構築した。
望遠鏡を用いた水星観測は17世紀初めにガリレオ・ガリレイが手がけたが、天体の相を確認するには充分な機能を発揮しなかった。しかし1631年にはピエール・ガッサンディが、ヨハネス・ケプラーが予告した天体の通過を望遠鏡で観測した。1639年にはイタリアのジョヴァンニ・ズッピが望遠鏡を使って水星を観測し、金星や月と同様に満ち欠けがあることを発見した。これによって、水星が太陽の周りを回っていることが確実になった。惑星同士が交差する掩蔽は非常に稀な天体現象だが、1737年5月28日に水星と金星で起こった掩蔽はグリニッジ天文台のジョン・ベヴィスによって観察された。水星と金星が次に掩蔽を起こすのは2133年12月3日である。
水星は太陽に接近しているため、観測するのは非常に困難である。水星軌道周期の約半分に相当する期間は、太陽の光に埋もれてしまって見ることができない。またそれ以外の時期でも、朝か夕方のごく短い時間しか観測できない。ニコラウス・コペルニクスが水星を生涯見られなかったという逸話は有名である。
水星 人類による認識
地球から見た水星にも、金星や月のような満ち欠けの相が見られる。内合の時に「新水星」、外合の時に「満水星」となるが、これらの時期には太陽と同時に上ったり沈んだりするために、見ることはできない。最大離角の時には半分欠けた形になる。西方最大離角の時には日の出前に最も早く上り、東方最大離角の時には日没後に最も遅く沈む。最大離角の値は、近日点ならば17.9度、遠日点ならば27.8度である。しかし金星とは異なり、最も明るくなるのは「半月」形と「満月」形の間の相である（金星では「新月」形と「半月」形の間で最も明るくなる）。この理由は各相にある時の地球からの距離による。水星では内合「新水星」と外合「満水星」の時の地球からの距離の差は3倍以下だが、金星では6.5倍にもなる。水星が内合になる周期は平均すると116日だが、軌道の離心率が大きいために実際には111日から121日まで変化する。同じ理由で、地球から見て逆行する期間も8日から15日まで変化する。
水星 人類による認識
このような観測の難しさから、水星の理解は他の惑星と比べて遅れた。1800年、ヨハン・シュレーターは水星表面の観察を行い。高さ20kmの山脈が存在すると主張した。フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセルはシュレーターの観察結果から、自転時間を24時間、自転軸の傾斜が70度だという誤った見積もりを発表した。1880年代になって、ジョヴァンニ・スキアパレッリがより精確な惑星写像を取り、その結果から自転周期は88日であると示唆するとともに、公転も潮汐力から同期した状態にあると考えた。惑星写像への取り組みは引き続き行われ、1934年にはユジェーヌ・ミカエル・アントニアディが観測結果と地図を載せた本を出版した。そこには、数多いalbedo features（天体面の明暗模様）が反映され、「アントニアディ・マップ」と呼ばれた。
水星 人類による認識
1962年6月、ウラジーミル・コテルニコフ率いるソヴィエト連邦科学アカデミー情報通信研究所 （Institute of Radio-engineering and Electronics）は、水星にレーダー信号を発信し反射を利用した観測を初めて行った。これはレーダーを利用した惑星観測の皮切りとなった。3年後に、アメリカのゴードン・ペッティンギルらがプエルトリコのアレシボ天文台300m径電波望遠鏡を用いた観測を行い、最終的に水星の自転周期が59日であることを突き止めた。水星の自転は公転と同期していると広く考えられていたため、この発見は驚きをもって受け止められた。同期していれば常に影となる半球は非常に冷たくなるはずだが、電波計測の結果は、予想よりもはるかに高い温度を示していた。それでも天文学者の中には風のような熱を分配する何かしら強力な機構を想定するなど、同期説を簡単には手放さない者もいた。
水星 人類による認識
公転と自転の比率が1対1ではないと提言したのはイタリアの天文学者ジュゼッペ・コロンボであり、彼は公転が自転周期の2/3に相当すると述べた。この証明は、マリナー10号から得られたデータで裏づけされた。これは、スキアパレッリとアントニアディの地図が正しいことを示すとともに、他の天文学者が観察した水星表面は2パターンある公転・自転関係のひとつだけを見ていたわけではなく、観測手段が未発達だったために彼らが目にした太陽方向に向けられた表面の違いをさしあたり無視していたことを示した。
地上からの観測は光を反射しない部分を知る手段に乏しく、水星の基本的な特性は探査機を打ち上げて初めて理解できた。しかしながら、20世紀末以降は技術的進歩が進み、地上観測からでも多くの情報を入手できるようになった。2000年、ウィルソン山天文台の1.5mヘール望遠鏡で高解像度のラッキーイメージング観測が行われ、マリナー10号では得られなかった水星表面部分の画像撮影に成功した。後の解析で、そこにはカロリス盆地を越え、スキナカス盆地の2倍に相当する大きさの巨大な二重クレーターが発見された。その後もアレシボ天文台による観測で、水星表面の大部分は5kmの解像度で撮影された。この中には、極にあり影に水の氷が存在する可能性を持つクレーターも含まれていた。
水星 人類による認識
地球から水星に到達するためには、技術的に高いハードルが有る。水星の公転軌道は、地球の公転軌道と比べて平均で3倍も太陽に近いため、地球から打ち上げた宇宙機を水星の重力に捕捉させるためには、太陽の重力井戸を 9100万 km 以上も降りなくてはならない。単純に、ホーマン遷移軌道によって遷移するとしても、ΔVが他の惑星探査よりも大きい。さらに、水星は太陽系の中では小さな惑星であり、その重力は地球よりも弱く、重力圏も小さい。加えて、水星への着陸や、安定な水星周回軌道への投入を実現するためには、水星に充分な密度の大気が存在しないため空力ブレーキを使えず、宇宙機のエンジンに頼らざるを得ない。なお、単純に力学的な比較として、水星への旅で必要なΔVは太陽系脱出速度のためのそれより大きい。これらが、水星探査機の実現回数が少ない理由である。時間を別とすれば地球から水星にいくのは地球から海王星にいくよりも難しいと言われている。
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号であった。同機は1974年から1975年にかけて3回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た。しかし探査可能時間が短いことから惑星の夜の部分は撮影ができず、情報は全球の45%以下に止まった。
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った。2011年3月18日に水星の周回軌道に入った。その結果、クレーターの縁や中心に穴があること、太陽系の内側には水が、ほぼ存在しなかったこと、南北の磁場が非対称なので、水星内部には薄い液体核しかないことが推測できるという。2015年5月1日に水星表面に落下してそのミッションを終了した。
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）が共同で打ち上げ、ミッション遂行中の探査機である。これは2機編成で、長楕円軌道には「水星磁気圏探査機（MMO: Mercury Magnetospheric Orbiter）」を、低軌道には「水星表面探査機（MPO: Mercury Planetary Orbiter）」を化学燃料ロケットで投入し、水星公転の数年に相当する期間をかけて探査を行う予定である。MPOは、メッセンジャーと同じく分光計を積載し、赤外線、紫外線、X線など複数の波長で惑星の調査を行う。当初は2013年には打ち上げられる予定であったが、ESAの開発遅れからスケジュールがたびたび延期されている。2014年時点では、2016年7月に打ち上げ、2024年に水星の周回軌道に入って観測をする計画であったが、2016年11月には2018年10月に打ち上げを延期し、水星到着が2025年12月になることがESAから発表された。最終的に、2018年10月19日にギアナ宇宙センターから打ち上げられている。
水星 人類との関係
ヘルメスの伝令杖「ケリュケイオン」（ラテン語でカドゥケウス、二匹の蛇の絡んだ杖）は、現在は商売、交通などのシンボルとして用いられているが、占星術・天文学では古くから、これを図案化したものが水星の記号（☿）として用いられる。錬金術では7種類の金属が惑星によって象徴され、ヘルメス／メルクリウスは水銀と関連付けられたため、水星の惑星記号が水銀の記号として使われた。
水星は七曜・九曜のひとつで、10大天体のひとつである。西洋占星術では双児宮（ふたご座）と処女宮（おとめ座）の守護惑星であり、10大天体では唯一、吉星（ベネフィック）と凶星（マレフィック）のどちらでもない中立な惑星とされる。ひとつの星座に約2週間から長くて1ヶ月ほど滞在し、対人運や勉強運、仕事運などを占う際に重要なヒントを与えてくれるとされ、象徴するキーワードは「知性」「好奇心」「言語に関する能力」「学習能力」「技術」「情報通信」「素早さ」「商才」「飽きっぽさ」「詐欺」などで、象徴する人物は「兄弟姉妹」「商人」「少年」「年下の人物」「知識人」などがある。
また、タロットの大アルカナと西洋占星術を関連付ける場合、水星は「魔術師」と対応しているとされる（水星が守護する双児宮（ふたご座）は「恋人」、処女宮（おとめ座）は「隠者」と対応する）。
小惑星
小惑星（しょうわくせい、独: 英: Asteroid）は、太陽系小天体のうち、星像に拡散成分がないものの総称。拡散成分（コマやそこから流出した尾）があるものは彗星と呼ばれる。
小惑星 概要
ウィリアム・ハーシェルによって、（当時の）望遠鏡で見ると恒星のように見えることから、ギリシャ語の αστηρ（aster：恒星）と ειδος（eidos：姿、形）からアステロイド「asteroid：恒星のようなもの」と命名された。太陽系内の惑星より小さな天体であることから「minor planet：小さな惑星」、「planetoid：惑星のようなもの」などとも呼ばれた。
現在では岩石を主成分とするものを「asteroid」と称し、「minor planet」は「asteroid」に加え、太陽系外縁天体、彗星・小惑星遷移天体や準惑星などを含んだ天体の総称とされているが、「minor planet」も「asteroid」も日本語ではどちらも「小惑星」と訳される（たとえば、小惑星番号は「minor planet」の番号のことであり、「asteroid」には含まれない準惑星などにも割り当てられる）。
その多くは火星と木星の間の軌道を公転しているが、地球付近を通過する可能性のあるものも存在する。21世紀初頭まで最大の小惑星であった (1) ケレス（Ceres：数字は小惑星番号。以下同様）でも地球の月よりはるかに小さい。
また、惑星や衛星のような球形をしているのはケレスなどごく一部の大型の小惑星のみで、大半は丸みを帯びた不定形である。
小惑星 位置と数
すでに個体識別されている小惑星のほとんどは、木星軌道と火星軌道の間に存在し、太陽からの距離が約2–4天文単位の範囲に集まっている。この領域を小惑星帯 (asteroid belt) と呼ぶ。現在では太陽系外縁部のエッジワース・カイパーベルトと区別するためにメインベルト (main belt) とも呼ばれる。小惑星は木星の摂動によって、いくつかの群をなして運動する。各群はその公転周期にしたがって分類される。群の中で特に注目されるのが、トロヤ群（周期約12年）と呼ばれる小惑星群であり、これは太陽と木星との間を一辺とする正三角形の一頂点、すなわち両天体の系でのラグランジュ点に位置することが知られている。なお、トロヤ群の名は、この群で最初に発見された小惑星 (588) アキレス (Achilles) にちなむ。
小惑星 位置と数
1990年代以降は (50000) クワオアー (Quaoar) や (90377) セドナ (Sedna) といった、エッジワース・カイパーベルトや、さらにその外側にある trans-Neptunian objects（太陽系外縁天体、TNO）が続々と発見されるようになった。これらはメインベルトの小惑星 (asteroid) とは起源が異なると考えられているが、同様に小惑星 (Minor planet) として登録されている。エッジワース・カイパーベルトの総質量は地球質量より一桁少ない程度であり、メインベルトの総質量より大きいと推定されている。
2025年7月現在、軌道が確定して小惑星番号が付けられた天体は811,552個にのぼる（準惑星5個を含む。小惑星の一覧参照）。この他に仮符号のみが登録されている小惑星が639,373個あり、これらを合計すると1,450,925個に達する。番号登録されたもののうち、すでに命名されたのは25299個である。
直径1km程度、ないしそれ以下の小惑星については未発見のものが数百万個あると推測されている。
軌道が確定した小惑星数の増え方については小惑星番号を参照。
なお、2025年7月12日までに地球近傍小惑星は仮符号のみのものを含めて38,666個、ケンタウルス族を含む太陽系外縁天体は同じく5,491個（準惑星4個を含む）が発見されている（）。
小惑星 歴史
1781年の天王星発見当時、ティティウス・ボーデの法則から、火星と木星の間に未知の惑星を探索する試みが行われた。1801年に (1) ケレスが発見されたが、翌1802年に (2) パラス、1804年に (3) ジュノー、1807年には (4) ベスタと、同じような位置に天体が相次いで発見されたこと、またいずれも惑星と呼ぶにはあまりに小さいことから、やがて惑星とは区別されるようになった。小惑星 (asteroid) という語は、1853年初めに考え出された。
2006年8月にプラハで開かれた国際天文学連合 (IAU) 総会で惑星の定義が採択された結果、それまで惑星とされていた冥王星および小惑星とされていたケレスと2003 UB313（エリス）が dwarf planet（準惑星）に変更され、さらに小惑星のうち十数個が将来的に dwarf planet に変更される可能性があると考えられるようになった（2008年には、新たにマケマケとハウメアが dwarf planet に変更されている）。また小惑星はTNOや彗星とともに small solar system bodies (太陽系小天体、SSBO) というカテゴリーに包括されることになった。
小惑星 歴史
これを受けて、日本学術会議の小委員会は2007年4月9日の対外報告（第一報告）において、dwarf planet, TNO, SSBO の訳語としてそれぞれ「準惑星」「太陽系外縁天体」「太陽系小天体」の使用を推奨することを提言した。なお、準惑星については当面の間、教育現場などでは積極的な使用を推奨しない方針。
小惑星 起源
メインベルトの軌道長半径がティティウス・ボーデの法則にほぼ合致するため、昔この位置にあった惑星が何らかの原因で破壊されて小惑星帯が作られたとする惑星破壊説が唱えられたこともあったが、メインベルトの小惑星の質量を合計しても惑星の質量には到底達しないことなどから、現在は支持されていない。またすべての小惑星が同一の起源を持つわけではなく、かつて彗星であったものなども含まれると考えられる。一方で、火星の衛星フォボスとダイモスなど、かつては小惑星だったものが他の天体に把捉されてその衛星となったと考えられている天体も存在する。
メインベルトにある小惑星発生には2つの要素が働いたと考えられる。1つは太陽系形成時にこの付近にダスト成分が少なかったことがある。通常原始太陽系円盤は内側から外側に向けてガスや塵が少なくなるが、メインベルト付近から外は水などの揮発成分が凍るため内側よりも固体成分が多くなり、結果的にメインベルト領域が固体存在量が最も少なくなる。もう1つは木星が先に形成された影響がある。巨大ガス惑星の木星が及ぼす重力によってメインベルト付近の微惑星の軌道が乱され、相対的な速度差が大きくなり、合体よりも破壊される傾向が強まったという。
小惑星 命名規則
小惑星の名前については、現在では天体の中で唯一、発見者に命名提案権が与えられている。
まず、新天体と思われる天体を2夜以上にわたって位置観測し、その観測結果が小惑星センター (Minor Planet Center, MPC) に報告されると、発見順に仮符号が与えられる。 仮符号は以下の書式に従う英数字からなる 。
仮符号を付けられた天体は既知の天体との軌道の同定作業が行われる。最終的に軌道が確定して新天体だと確認されると、小惑星番号が与えられた上で命名される。
発見者（すでに死去している場合は軌道確定のための計算を行った者）によって提案された新小惑星の名前は IAU の小天体命名委員会によって審査される。名前はラテン語化するのが好ましいというのが世界的な暗黙の了解事項であるが、現在ではそうでないものも多い。その他にも、「発音可能な英文字で16文字以内であること」、「公序良俗に反するもの、すでにある小惑星と紛らわしい名前は付けられない」、「ペットの名前は推奨されない」、「政治・軍事に関連する事件や人物の名前は没後100年以上経過し評価が定まってからでないとつけられない」、「命名権の売買は禁止」などの基準がある。
なお、トロヤ群はトロイア戦争に参加した戦士の中から、ケンタウルス族（後述）にはケンタウロス族の名前、太陽系外縁天体には各民族などの創世神話から命名を行うという規則がある。
小惑星 命名規則
また、人名については、かつては「姓・名」を分けて命名できた（(3744) ジャック・ロンドン (Jack London) など）が、21世紀初頭には姓と名を結合した命名が為されている（(79896) ビルヘイリー (Billhaley) など）。また、別々の小惑星に命名提案された人名を結合するケースなども見られる。
近年では、ほぼ同じ大きさの二重小惑星に命名する際に、それぞれの天体に付けた名前をハイフンで結合して小惑星名とするケースが見られる。例としては、(79360)Sila-Nunam(en)、(341520)Mors-Somnus(en)がある。
基本的には、一度命名した小惑星名は変更できないことになっているが、何らかの問題が生じた際には例外的に変更された例がいくつかある。
また、申請の際に名前の綴りが変更されることがある。
小惑星名を日本語で表記する方法は、メディア等によってまちまちである。片仮名もしくはアルファベットで表記する場合もあり、日本や中華人民共和国など、漢字文化圏に因んで命名された小惑星に関しては、漢字表記する場合もある。
小惑星 命名規則
当初は他の惑星と同じように、小惑星に対してもローマ神話の神の名が与えられていた。やがて小惑星が多数見つかるようになると、他の神話の神や文学作品の登場人物、あるいは実在した人物や地名なども用いられるようになった。なお、初期に見つかった小惑星に女神の名が付けられたことから、男性の名前でも女性化して命名されていた。例としては (511) ダビダ（デイヴィッド・トッド (David Tod) →Davida）などがある。そして、1896年に最初の地球軌道に接近する小惑星、1906年に最初のトロヤ群小惑星が発見されると、それらのように特異な軌道を持つ小惑星には男性名（神または英雄など）が付けられることになった（上記の2個はそれぞれ (433) エロス、(588) アキレスと命名された）。その後、小惑星の数が更に増加するにつれて名前の数が足りなくなる恐れが出てきたため、比較的自由な命名が許されるようになった。
小惑星 命名規則
第二次世界大戦後、アメリカ合衆国内に小惑星センターが設立され、小惑星および彗星の観測記録や番号登録、命名などを小惑星回報 (MPCs) として公表するようになり（戦前はベルリンに同様の業務を行う機関があったが、詳細は不明）、後に電子化 (MPECs) されている。しかし、すでに発見された小惑星との軌道の同定に手間取ることが多く、加えて20世紀末に小惑星の発見数が急増すると、提案された名前を審査するのが追いつかなくなり、固有名を付けるのをやめようという意見まで出るに至った。2003年、国際天文学連合総会第20委員会において、発見者1人当たり1ヶ月に1個以上の命名提案を控えるよう求めることが決定された。ただしそれは絶対ではなく、適切な理由があれば複数同時提案も認められる。例えば2012年には、東日本大震災で大きな被害を受けた地域に由来する小惑星の命名が、同一発見者の小惑星12個に対して同時にされたことがある。その一方、小惑星番号が付いてから10年以内に名前を提案しないと、命名権を放棄したと見なされるという「10年ルール」も存在する。こうしたことから、発見数に比して命名された小惑星の割合はあまり多くない。
MPCsによって名前とその由来が公表されるようになったのは、小惑星番号にして概ね1500番台以降である。1998年末以降に命名された小惑星（3000番台から9000番台の一部と、10000番台以降のすべて）については、ジェット推進研究所の小天体データベースにほぼ例外なくMPECsの命名文が収録されている。Lutz D. Schmadel の“Dictionary of Minor Planet Names”（2006年に第5版、2008年にその補遺が発行された）には、それまでに命名されたすべての小惑星が掲載されているが、MPCs以前に命名されたものについては由来が不明な場合もある。
小惑星 分類
軌道長半径や離心率、軌道傾斜角など、類似した固有軌道要素を持つ小惑星の集団を「族」(family)と呼ぶ。
これらのグループは同一の母天体（原始惑星）が分裂して母天体に近い軌道を回り続けているものや、木星などの引力の影響で一定範囲の軌道に集まったものと考えられており、基本的には前者を「family」と呼ぶ。
1918年、「family」を最初に発見したのは日本の平山清次であり、21世紀初頭までにメインベルトで数十の「family」が発見されている。外縁天体については、2007年に2003 EL61（後のハウメア）を含む「family」が存在する可能性が報告された。
メインベルト小惑星
木星との共鳴により、小惑星が分布しないカークウッドの空隙などを境界に、いくつかの族 (family) に分類されている。表は代表的な族のみ。
メインベルト以外の小惑星は特異小惑星と呼ばれる。
共鳴小惑星
公転周期が惑星と整数比の軌道の中には、安定で、多くの小惑星が分布するものがある。トロヤ群は、惑星と太陽を頂点とする正三角形の第3の頂点、つまりラグランジュ点のL4、L5点に位置する。
地球近傍小惑星 (NEA)
小惑星 分類
地球軌道の近くを通るもの。いくつかのグループに分けられるが、特に上から3つを指すことが多い。
アテン群軌道長半径が1 AU以下で遠日点が0.983 AU以上のもの。　
アポロ群軌道長半径が1 AU以上で近日点が1.017 AU以下のもの。
アモール群軌道長半径が1 AU以上で近日点が1.017 AU以上1.3 AU以下のもの。アポロ群とまとめて、アポロ・アモール天体ということもある。
アリンダ族軌道長半径が約2.5 AUで離心率が0.4–0.65のもの。木星の公転周期の3分の1の公転周期を持ち、近日点は1 AUに近い。
ダモクレス族 (Damocloid)長楕円軌道や、黄道平面から大きく傾いた軌道を取る。オールトの雲由来だと考えられている。
潜在的に危険な小惑星(PHA)地球近傍小惑星の中でも特に衝突する可能性と衝突した場合の危険性が高い小惑星のこと。
○○横断小惑星
近日点と遠日点が、それぞれ対象となる惑星の公転軌道より内側と外側にある小惑星。地球近傍小惑星の多くは地球横断小惑星ということもできる。
水星横断小惑星
金星横断小惑星
地球横断小惑星
火星横断小惑星
木星横断小惑星
土星横断小惑星
天王星横断小惑星
海王星横断小惑星
ケンタウルス族 (Centaur)
小惑星 分類
軌道長半径が30 AU以下。近日点は木星軌道から天王星軌道の間に、遠日点は土星軌道から海王星軌道の間にあるものが多い。木星などの摂動を受けやすく、軌道は不安定。彗星起源と考えられており、太陽系外縁天体に分類されることもある。
逆行小惑星
軌道傾斜角が90度を超えるもの。ダモクレス族と重複するものも多い。
太陽系外縁天体も、いくつかのグループに分かれている。
エッジワース・カイパーベルト天体 (EKBO)
共鳴TNO
3∶4共鳴天体軌道長半径が36–36.4 AUで、海王星の公転周期（166.5年）の4/3倍の周期を持つもの。
冥王星族（Plutino、2∶3共鳴天体）軌道長半径が39–40.5 AUで、海王星の公転周期の3/2倍の周期を持つもの。
3∶5共鳴天体軌道長半径が42–42.5 AUで、海王星の公転周期の5/3倍の周期を持つもの。
トゥーティノ族（Twotino、1∶2共鳴天体）軌道長半径が48.0–48.5 AUで、海王星の公転周期の2倍の周期を持つもの。
その他の共鳴天体海王星と4∶7、3∶7、2∶5、3∶8、1∶3などの共鳴関係にあるかもしれない外縁天体が見つかっている。
キュビワノ族（Cubewano、古典的TNO）軌道長半径が41 AU以上で、離心率が0.15以下のもの。
散乱円盤天体 (SDO)
離心率が大きく、遠日点ではエッジワース・カイパーベルトの外縁を超えるもの。
さらに遠くの軌道を回る天体
E-SDO、内オールトの雲天体など。分類は進んでいない。
他にも多くの族・群がある (Asteroid groups and families)。
小惑星は色、アルベド（反射能）、スペクトルによって大きく3種類に分類される。
上記3つのサブグループに相当する型や、それら以外のマイナーな型も存在する。
小惑星 探査の歴史
惑星形成論の研究や、将来的な資源利用への布石として、小惑星探査が進められている。
望遠鏡でも点状にしか見えないため、1990年代に入るまで、小惑星の研究は軌道の確定や光度の測定に留まり、その姿については想像の域を出なかった。しかし、恒星食による形状の推定、ハッブル宇宙望遠鏡などの高性能の望遠鏡による観察やレーダー測定により、大きさや形状など、その姿が徐々に明らかになってきた。
そして、1989年に打ち上げられた木星探査機ガリレオにより、1991年に (951) ガスプラ、1993年に (243) イダの映像が撮影され、人類は初めて小惑星の鮮明な映像を目にした。なお、ガリレオはイダに初めて衛星を発見し、ダクティルと名づけられた。その後も、主に地上での観測により170個以上（2010年現在）の小惑星に衛星の存在が確認されている（小惑星の衛星参照）。
1996年に打ち上げられたNEARシューメーカーは、1997年に (253) マティルド、2000年に (433) エロスの映像を撮影し、探査機はエロスの周回軌道に乗った後に着陸を果たした。
小惑星 探査の歴史
2003年に打ち上げられた日本の探査機はやぶさは、2005年に (25143) イトカワへ到達、至近距離からの詳細な観測を行った。はやぶさはイトカワに、計画通りではなかったが接地し、その後離脱した。サンプル採取については、操作ミスにより、送られた命令列中に弾丸発射命令が存在していなかったため、サンプルホーンの接触により微粒子状の対象が舞い上がったものが回収されていることを期待する、とした（幸い、そのようにして回収されたものとほぼ断定できるサンプルが、実際に確認された）。2010年6月13日に地球へ帰還し、サンプル容器を納めたカプセルが回収されて容器内の微粒子の回収と分析がおこなわれ、同年11月16日には、回収された微粒子のほとんど全てがイトカワ由来であることが発表された。これは世界初の小惑星からのサンプルリターンである。
2004年に打ち上げられたロゼッタは、2008年に (2867) シュテインス、2010年に (21) ルテティアへの接近観測を行った。
2007年に打ち上げられたドーンは、2011年に (4) ベスタの周回軌道に乗って観測を行い、2012年にベスタの軌道を離脱した。2015年には (1) ケレス周回軌道に到達し、2018年まで近接探査を行った。
小惑星 探査の歴史
2014年12月には「はやぶさ」の後継機となるはやぶさ2が打ち上げられた。2018年6月に探査目標であるリュウグウに到着、2018年9–10月に探査機器を表面に下ろしたほか、2019年2月には第1回タッチダウン、2019年7月には第2回のタッチダウンを実施、サンプル採取を試みた。この間2019年4月には、天体に衝突体をぶつけてクレーターを生成する爆破探査も実施した。2019年11月にリュウグウを離脱、2020年12月に地球に帰還カプセルを戻した。帰還カプセルの中には小惑星由来と考えられる物質が大量に入っていた。2021年7月現在、詳細な分析が開始されている。なお、本体は別の小惑星への探査を実施する予定であり、2031年7月に1998 KY36という小惑星に到達することを目指している。
2016年にはアメリカの小惑星探査機オシリス・レックス(オサイレス・レックス、オサイリス・レックスとも)が打ち上げられた。目標とする小惑星はベンヌで、2018年12月に到着、2020年10月にサンプル採取を実施し成功した。2021年4月に小惑星を離脱、2023年9月に地球へ帰還。2029年にアポフィスが地球に接近するタイミングに合わせて、周回軌道に入り、探査を行う予定。
小惑星 探査の歴史
2021年10月、ルーシー打ち上げ。史上初の木星トロヤ群小惑星探査を含む、8個の小惑星を探査する予定。2023年11月にはディンキネシュにフライバイ。この接近時に衛星を発見した。探査機による小惑星の衛星発見は、ガリレオに次いで2番目。
2021年11月には、DARTが打ち上げ。地球近傍天体に衝突し、その軌道を変える実験を行った。2022年9月にディディモスの衛星、ディモルフォスに衝突し、軌道の変更に成功した。
2023年10月、サイキの打ち上げが成功。史上初めての金属質小惑星（X型小惑星）の探査を行う予定。2029年8月にプシケに到着し、2年ほど探査を行う予定。
その他にも、彗星探査機などにより比較的遠距離からの、もしくは不鮮明な小惑星の映像がいくつか撮影されている。
2024年現在、マルコ・ポーロなどの小惑星探査計画が検討中である。さらにドン・キホーテという計画では、小惑星にインパクターを衝突させる構想である。
アメリカではコンステレーション計画の中止後、2010年4月にオバマ大統領の発表した新宇宙政策の中で有人小惑星探査「小惑星イニシアチブ」が検討されたが、2017年になり中止となっている。
ルーシー : 木星トロヤ群小惑星探査。2027年に (3548) エウリュバテス、(15094) ポリメレ、(11351) リュークス、(21900) オラス (フライバイ)、その後2033年に (617) パトロクロス及びその衛星であるメノイティオスを探査(フライバイ)。2025年に小惑星帯の (52246) ドナルドヨハンソンを探査する可能性もある(フライバイ)。
中止または他の目標に変更されたもの
小惑星 地球への危険
地球の上空には小惑星などの多数の天体が通過している。これらの中には地球に接近し大気圏で燃え尽きることなく落下するものもあり、2013年のチェリャビンスク州の隕石落下では多くのけが人を出した。2018年12月18日には直径約10mの小惑星がベーリング海上空およそ26.5km（成層圏）で爆発したが、そのエネルギーは1945年に広島に投下された原子爆弾のエネルギーの約10倍といわれている。
地球にとって特に危険性が高く深刻な影響を与える天体は直径が150mを超える天体とされている。
ユカタン半島にあるチュクシュルーブ・クレーターの調査から、約6550万年前に秒速10–20kmの速度で衝突した直径10kmの小惑星は、大型の恐竜を全滅させたと考えられている。クレーターは直径150 km、深さ30 km。周辺はマグニチュード11規模の地震と大規模の火災が発生し、海に落ちたために生じた津波は高さ300mと推定される。さらに、衝突で巻き上げられた塵が成層圏やその上の中間圏に及んで漂い、数ヶ月から数年間太陽光線を遮り、植物など光合成生物の死滅に端を発し生物全体の70%が滅んだと推測される。
小惑星 地球への危険
直径10km規模の小惑星衝突は1億年に1回程の頻度で起こると考えられる。直径1kmの小惑星衝突でも地球規模の気候に変動を与えると考えられ、その頻度は100万年に1回程と推定される。これより小規模な衝突は影響こそ限定的になるが、その反面頻度は上昇する。直径1.2kmのバリンジャー・クレーターを作った隕石は直径50m規模であったが、頻度は1000年に1回程あると考えられる。
地球の公転軌道より1.3天文単位以内を通過する公転周期200年未満の小惑星はNEA(Near Earth Asteroid, 地球近傍小惑星)といい、2012年11月1日現在で9252個が確認されている。その中でも、地球に0.05天文単位（約750万km）以下に近づく公転軌道を通り、直径が150m以上と考えられる小惑星はPHA(Potentially Hazardous Asteroid, 潜在的に危険な小惑星)と呼ばれ、1343個が該当する。しかもNEAは惑星重力の影響を受けやすいため、公転軌道は急に変化して予測どおりにならない可能性が高い。
小惑星 地球への危険
NEAと、やはり衝突が懸念される彗星(Near Earth Comet, NEC)と合わたNEO(Near Earth Object, 地球近傍天体)を監視する計画は、NASAとアメリカ空軍、マサチューセッツ工科大学の共同によるLINEAR(Lincoln Near Earth Asteriod Research)、アリゾナ大学のSpace WatchとCatarina Sky Survey、NASAジェット推進研究所のNEAT(Near-Earth Asteroid Tracking)、ローウェル天文台のLONEOS(Lowell Observatory Near-Earth-Object Search)、ハワイ大学のPan-STARRAS(Panoramic Survey Telescope And Rapid Response Syastem)などがあり、日本でも美星スペースガードセンターが観測を行っている。このように多くの観測体制が敷かれる理由は、そもそもNEOが非常に観測しにくいことが背景にある。しかも現在、昼間に観測することは事実上不可能である。
小惑星の衝突に備えて小惑星を破壊したり進路を変えさせたりする研究も進められている。
しかし、小惑星の衝突を回避する技術は現在の科学技術では達成しておらず、現存するロケットを衝突させて軌道を変える方法でも、直径100m以下の小惑星でしか効果がないと考えられている。NASAのDARTやESAの「ドン・キホーテ計画」など有効な回避法がさまざまに模索されているが、いまだ研究段階にあり効果はわかっていない。
木星
木星（もくせい、英語: Jupiter、羅: Iuppiter）は太陽系にある惑星の1つで、内側から5番目の公転軌道を周回している第5惑星である。太陽系の中で大きさ、質量ともに最大の惑星である。
木星およびそれと同様のガスを主成分とする惑星（ガス惑星）である土星のことを木星型惑星（巨大ガス惑星）と呼ぶ。かつては天王星、海王星も木星型惑星に含まれていたが、現在ではこれら2つの惑星は天王星型惑星（巨大氷惑星）に分類されている。
木星は古代から知られ観測されてきた。そして多くの文明で神話や信仰の対象となった。英語Jupiter（ジュピター）は古代ローマ神話の神ユーピテルを語源とする。
木星 軌道
太陽からの平均距離は7.78×108キロメートル（約5.2 au）である。仮に直径約1.4×106キロメートルの太陽を直径1メートルの球とすると、木星は約560メートル離れたところを周回している直径10センチの球となる。周期は11.86年であり、これは土星の5分の2に相当する。言い換えると、この2つの巨大な木星型惑星は、その公転周期が軌道共鳴5:2の関係にある。
木星の赤道傾斜角は非常に小さく、3.13度しか傾いていない。この結果、惑星上には有意な季節変化がほとんどないと考えられる。木星の重力加速度は24.79 m/s2であるが、木星は約10時間という猛烈なスピードで自転しており、大きな遠心力を生じるため、重力がいくぶん相殺されて、赤道上での重力加速度は23.12 m/s2に減少する。また、この大きな遠心力は、木星そのものの形状にも影響を与えており、赤道方向の直径が自転軸方向の直径よりも7パーセント程度（9,275 km）膨らんだ楕円球の状態にある。
木星 軌道
視認できる惑星表面が固体ではない木星では、上層大気の差動回転が確認される。極域の大気は、赤道部分の大気よりも回転時間が5分長い。木星の自転は、大気の動きなどに則した3つの系（システム）に分けて説明される。システムIは赤道を挟んだ南北10度の領域で、もっとも速く9時間50分30秒で一周する。システムIIはIを挟む南北部分の中緯度にあたる領域で、周回時間は9時間55分40.6秒である。システムIIIは電波天文学によって定義される惑星磁気圏の回転を指し9時間55分29.37秒で一周し、固体核の自転周期と同値と考えられシステムIIIが木星の公式な自転とみなされている。
木星 物理的性質
太陽系の中で、木星は太陽に次ぐ重力中心であるが、半径比は10パーセントに過ぎない。それでも、その質量は太陽系の木星以外の惑星すべてを合わせたものの2 - 2.5倍ほどに相当する。そのため、太陽 - 木星系の重心は太陽の内部ではなく、太陽半径の1.068倍の位置に相当する太陽表面付近にある。なお太陽系全体の重心への寄与は木星が49パーセント、土星が27パーセントであり、主にこの2惑星の位置によって太陽系の重心は太陽内部に出入りする。地球との比較では質量は318倍、直径は11倍、体積は1,321倍ほどある。半径は太陽の10分の1に等しく、質量は1000分の1である。密度は両者でほとんど差はない。木星質量はMJまたはMJupで表され、太陽系外惑星や褐色矮星などの天体質量を表示する単位にも用いられる。例えば、オシリスの質量は0.69MJ、CoRoT-7bは0.015MJである。