Merkur
Merkur je vůbec nejmenší planetou sluneční soustavy. Kdybychom si chtěli jeho velikost k něčemu přirovnat, bude nejlepší použít planetu Zemi nebo Měsíc. Merkur je oproti Zemi přibližně třetinový a jen asi 1,4x větší než náš Měsíc. A Merkur se Měsíci podobá i v mnohém dalším - jeho povrch je také posetý mnoha tisíci krátery a také má jen velmi řídkou atmosféru. V tomto ohledu je povrch Měsíce natolik podobný planetě Merkur, že si fotografie povrchu Měsíce a Merkuru můžete velmi snadno splést. Obě tělesa postrádají hustou atmosféru, která by je chránila před impakty i menších kosmických těles s velikostí v řádu jednotek nebo desítek centimetrů, se kterými si zemská atmosféra bez problému poradí. Jeden ze zajímavých důsledků takto řídké atmosféry je, že pokud bychom se mohli z povrchu Merkuru podívat na oblohu, i za slunného poledne bychom mohli pozorovat některé jasné hvězdy.
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/Gordan Ugarkovic
Díky velmi řídké atmosféře zde také panuje velice proměnlivé počasí. Atmosféra pomáhá stabilizovat teplotu v rámci celé planety a pokud jí planeta nedisponuje, pak záleží jen a pouze na vlastní rotaci planety. V poledne dosahuje teplota na povrchu 430°C (díky tomu, že je Merkur tak blízko Slunci - ovšem na Venuši panují ještě vyšší teploty), zatímco na odvrácené straně je neuvěřitelných -180°C! Rozdíl teplot na dvou opačných polokoulích Merkuru tak činí téměř 600 stupňů Celsia. Pokud to srovnáme s naší planetou, kde se teplota v rámci jednoho dne mění maximálně o několik desítek stupňů, pak snadno pochopíme, proč je z našeho poledu Merkur či Měsíc tak nehostinným světem.
Polehčující okolností je, že Merkuru trvá jedna otočka kolem své osy 176 dní a v rámci jednoho pozemského dne se teploty na Merkuru téměř nemění. Každých 176 dní si tyto extrémy obě polokoule Merkuru vymění. Předpokládá se, že v daleké budoucnosti se rotace Merkuru zpomalí natolik, že bude synchronizována s jeho oběžnou dobou a Merkur tak bude ke Slunci nastavovat stále stejnou tvář (podobně jako Měsíc naší planetě). Pokud bychom se mohli do takto daleké budoucnosti vypravit a spočinout na povrchu Merkuru, za celý život bychom (za předpokladu, že zůstaneme stále na stejném místě) nikdy nezažili nezažili proměnu dne v noc a naopak. Zdánlivý pohyb slunce po obloze by se zastavil a my bychom nikdy nezažili východ nebo západ slunce.
First View of Mercury from Orbit (NASA, MESSENGER, 03/29/11)Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Merkur, toť planeta nesčetných kráterů silně připomínajících měsíční krajinu. Chybí zde ovšem rozsáhlé bazaltové pánve, které známe z přivrácené strany Měsíce. Nebo ne? Na následujícím pestrobarevném snímku ve falešných barvách, který zvýrazňuje chemické, minerální a fyzické odlišnosti v horninách budujících povrch Merkuru vidíme mnoho světle modře nebo bíle zbarvených, velmi mladých kráterů. Temnější odstíny modré pak znázorňují oblasti kůry bohaté na tmavé, opákní minerály. Okrově zbarvené oblasti znázorňují planiny utuhlé lávy - tedy obdobu měsíčních moří. Ilustrativním příkladem je pánev Caloris, s téměř dokonale kruhovým obrysem, nacházející se v pravé horní části následujícího snímku.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Podobný náhled sondou MESSENGER, avšak na opačnou polokouli Merkuru, odhaluje velmi výrazný, světlý kráter Hokusai u pravého horního okraje planety uprostřed lávové pláně. Kráter Hokusai je známý díky až několik tisíc kilometrů dlouhým paprskům, které radiálně vybíhají z kráteru a ženou se napříč povrchem planety. Světlá barva paprsků indikuje, že Hokusai je jeden z nejmladších velkých kráterů na povrchu Merkuru.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Následující snímek nabízí detailní pohled na kráter Hokusai. Rozlišení činí asi 200 metrů na pixel.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Poslední ze série snímků z Merkuru je tento detailní záběr kráteru, který zatím nemá jméno. Tento kráter leží v blízkosti pánve Caloris.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Jedním z nejznámějších úspěchů sondy MESSENGER byl objev několika podporujících měření pro hypotézu, že v polárních oblastech uvnitř kráterů, kam slunce nikdy nesvítí, je uvězněna voda a jiné volatilní látky v pevném skupenství. Vzhledem ke vzdálenosti Merkuru od Slunce bychom na Merkuru led asi neočekávali. Díky tomu, že je osa rotace Merkuru velmi stabilizovaná (sklon osy rotace činí méně než jeden úhlový stupeň), najdeme zde místa, kam slunce nikdy nesvítí. Myšlenka byla podpořena v roce 1991 pozorováním z observatoře Arecibo, kdy byly radarem detekovány neobvykle odrazivé zóny v polárních oblastech Merkuru, které na první pohled připomínaly odrazy vodního ledu. Mnohé z těchto zón odpovídaly rozložení velkých impaktních kráterů, které byly vymapovány při průletu sondou Mariner 10. Mapy polární oblastí pořízené sondou Mariner 10 však nebyla ani z 50% kompletní a chyběly tak snímky, se kterými by bylo možné odrazy srovnat. To se změnilo příletem sondy MESSENGER, která v roce 2011 potvrdila, že oblasti detekované observatoří Arecibo považované za led se shodují s rozložením kráterů na polárních oblastech.
Image Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory
Sonda MESSENGER také nalezla tři přesvědčivé důkazy podporující tuto hypotézu. Prvním bylo naměření přebytku molekul vodíku na severním pólu Merkuru, druhým změření odrazivosti usazenin v polárních oblastech Merkuru v oboru blízkého infračerveného světla (near-infrared wavelenghts) a třetím bylo sestavení prvních detailních modelů povrchu a téměř povrchových teplot v oblasti severního pólu Merkuru.