水星とは：太陽系最小の惑星 — 概要・特徴・探査史
水星とは？太陽系最小の惑星の概要・特徴・探査史を図解で分かりやすく解説。表面・内部構造、極端な温度差やマリナー10／MESSENGERの成果まで詳述
概要
水星は太陽系で最小の惑星であり、また太陽に最も近い惑星です。公転周期は約87.969日で、太陽の周りを一周します。 見かけの明るさ（等級）はおよそ-2.0〜5.5の範囲で変化し、条件が整えば地球から明るく見えますが、太陽に非常に近いため通常は観察が難しく、朝夕の薄明時や日食の時に観察されることが多い天体です（太陽から離れる最大離角で見やすくなります）。
物理的特徴
水星は小さな惑星ですが非常に密度が高く、半径は約2440 km、質量は地球の約0.055倍、平均密度は約5.43 g/cm³です。これは大きな鉄のコアを抱えていることを示しており、コアは惑星半径に対して大きな割合を占めます。そのため、磁場も持ち、地球の磁場の約1%程度の強さの磁気圏を形成しています。
自転と公転の関係は特殊で、3:2の自転公転共鳴をしています。すなわち、水星は公転を2回する間に自転を3回行い、自転周期は約59日、同じ地点での太陽の昼夜（太陽日）は約176日になります。
表面と大気（外圏）
水星の表面はクレーターが多く、広い平原や大規模なクレーター盆地（代表例：カリオリス盆地）を持ちます。冷却による収縮を示す縦皺（ロベート・スカルプト）が多く見られ、これは惑星の内部が冷えて収縮した証拠です。月に似た外観ですが、月とは異なり重い金属のコアを持っています。
恒常的な大気はほとんどなく、代わりに極めて薄い“外圏”（エクソスフェア）が存在します。この外圏にはナトリウム、カリウム、酸素、水素、ヘリウムなどの原子やイオンが含まれていることが観測で示されています。極地の永久影のクレーター底には、レーダー観測や探査機観測により水氷が存在することが確認されています。
温度
水星は太陽に近いため昼側は非常に高温になりますが、大気がほとんどないため熱はすぐに宇宙へ逃げ、夜側は極端に冷えます。表面温度は条件により大きく変わり、おおむね約100〜700 K（約−173℃〜427℃）の範囲ですが、極の永久影内ではこれよりずっと低くなり得ます（探査での観測では極部クレーター底は非常に低温であることが示されています）。
観測と探査史
水星は古代から知られており、目撃記録は少なくとも紀元前1千年紀まで遡ります。紀元前4世紀以前のギリシャの天文学者たちは、日の出時に見えるものと日没時に見えるものを別の天体と考え、「アポロ」と「ヘルメス」として区別していました。ローマ人はギリシャの神ヘルメスに相当する神をマーキュリー（商業と旅の神）とし、この惑星にその名を付けました。マーキュリーのシンボルはエルメスの杖（カドゥケウス）をモチーフにしています。
近代の探査では2機の無人探査機が水星を訪れています。最初は1974–1975年に訪れたマリナー10号で、当時の観測で惑星表面の約45%が撮像されました。後のMESSENGERでは2011年に水星周回軌道に入り、地表の全面マッピングや組成・磁場・重力場の詳細な観測を行い、2013年までにほぼ全表面のマッピングを完了しました。MESSENGERの観測によって水氷の存在や外圏の組成、磁場の性質など多くの知見が得られました。
現在（21世紀）では、欧州宇宙機関（ESA）と日本（JAXA）による共同探査機BepiColomboが2018年に打ち上げられ、太陽・惑星での重力アシストを経て水星へ向かっており、到着は2025年（予定）です。BepiColomboはより高精度な磁場・表面組成・マグネトスフィア観測を行う計画です。
注目すべき点
- 水星は太陽に最も近いにもかかわらず、温室効果がほとんどないために必ずしも最も暑い惑星ではなく、最も高温なのは厚い大気による強い温室効果を持つ金星です。
- 水星には自然衛星（月）は確認されていません。
- 表面の特徴としては、巨大な衝突盆地（例：カリオリス盆地）、広い平原、縦皺（断層性の隆起）などがあり、これらは惑星の形成史や内部進化を知る手がかりになります。
- 薄い外圏や磁場、極域の氷など、極端な環境下での物質の存在は科学的に興味深く、惑星科学や太陽系形成の理解に重要です。
まとめ
水星は小さく観測しにくい天体でありながら、巨大な鉄コアや特異な自転・公転関係、極域の氷や独自の磁気圏など、興味深い特徴を多く持ちます。マリナー10号やMESSENGERで得られたデータにより理解は大きく進み、今後のBepiColomboによる探査でさらに詳細が明らかになることが期待されています。
マーキュリーの内側
水星は、太陽系にある4つの内惑星のうちの1つで、地球と同じような岩石体をしています。半径2,439.7km (1,516.0 mi)の太陽系最小の惑星である。水星は、ガニメデやタイタンのような太陽系最大の月のいくつかよりもさらに小さい。しかし、太陽系最大の月よりも大きな質量を持っています。水星は、約70%が金属、30%が珪酸塩でできている。水星の密度は5.427g/cm³と太陽系で2番目に高く、地球よりも少しだけ少ない。
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質問と回答
Q:太陽系最小の惑星の名前は何ですか?
A:太陽系最小の惑星は水星です。
Q:水星が太陽の周りを1周するのにかかる時間は?
A:水星が太陽の周りを1周するのにかかる日数は、87.969日です。
Q:地球から見た水星は何等星か?
A:地球から見た水星の見かけの光度は、-2.0〜5.5等です。
Q: 水星にはどんな大気があるの?
A: 水星には、外気圏と呼ばれる非常に薄い大気があります。
Q: 水星にも磁場があるのか?
A: 水星は大きな鉄の核を持っているため、地球の磁場の1%程度の強さの磁場を持っています。
Q: 水星の地表の温度は?
A:水星の表面温度は、約90〜700K（-183℃〜427℃、-297°F〜801°F）です。
Q:この惑星の名前と記号は誰がつけたのですか?
A:この惑星の英語名はローマ人によって付けられ、彼らの神'Mercury'にちなんで命名された。この惑星のシンボルはヘルメスの杖が元になっている。
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