太陽系で最も小さな惑星である水星は、地球の月によく似ています。 他の3つの地球型惑星と同じように、水星はマントルと地殻に囲まれたコアを含んでいます。

水星の表面

最初の水星の画像は、地球の月によく似た、クレーター状の岩石質の惑星であることがわかった。

2008年にNASAの探査機メッセンジャーが水星を訪れたとき、探査機として初めて、太陽系で最大かつ最も新しい衝突地形の1つであるカロリス盆地の全容を垣間見ることができました。 このクレーターは惑星の表面を約 960 マイル (1,550 km) にわたって広がり、高さ 1.2 マイル (2 km) の山々の輪に囲まれています。

火山活動の他の証拠には、最初のクレーターのいくつかを滑らかにしたいくつかの平野があります。 平野のほとんどはクレーターで覆われており、大昔に火山活動が行われたことを示唆しています。 しかし、メッセンジャーは、多くのクレーターの床が傾いていること、カロリス盆地の床の一部が縁より盛り上がっていることを発見した。 マサチューセッツ工科大学の惑星科学者であるマリア・ズーバー氏は、2012年にSpace.comに「水星は今日も活動している可能性がないわけではないが、その可能性はあまり高くない」と語っている。 “確かに、私たちは活発な噴火や押し出しを観測していない。”

水星で最も若い衝突盆地の1つであるラフマニノフは、約10億年前のものでしかない。 直径290kmのピークリング衝突盆地は、溶岩流を示唆する滑らかな平原をその底に持つ。 カリフォルニアのジェット推進研究所のMESSENGER副プロジェクト科学者であるLouise Prockterは、2010年に「我々は、これらの平野が、我々がまだ水星で発見した中で最も若い火山性堆積物であると解釈している」と述べている。

水星の温度は華氏801度（摂氏427度）まで達することがありますが、MESSENGERは、太陽の届かない、いくつかの極域クレーターの日陰部分で、その表面に水氷を検出しました。 NASAによると、謎の黒い有機物が氷の一部を覆っており、科学者たちを困惑させています。

惑星の初期の火山活動に関する証言に加えて、滑らかな平原はまた、惑星が一緒にしぼんだときにできたしわの隆起の証拠を示しているのです。 これは惑星内部が冷えていく過程でできたものだと思われます。 太陽系の天体では、多少の圧縮はよくあることだが、水星がより強く引き寄せられるように圧縮されたことは、これまでで最も大きな現象である。 科学者たちは、水星の半径は、内部の温度が下がるにつれて、1～2キロメートル小さくなったと見積もっています。 水星と太陽の距離が近いため、水星も太陽風の影響を受け、せっかく集まった薄い大気も常に吹き飛ばされてしまう。

薄い大気は、ほとんどの宇宙線が水星に降り注ぎ、表面にある元素から中性子を奪っていくのを許してしまう。 メッセンジャーは跳ね上げられた物質を調べ、カリウムとシリコンの痕跡を発見し、これらの元素が惑星の表面にあることを示唆した。 外殻の厚さは300から400マイル（500から600km）ほどしかない。

この惑星にはプレートテクトニクスがなく、それがクレーター状の地表が何十億年も保存されている理由の一つである。

物質の核

最も小さな惑星だが、水星の密度は地球を抜いて2番目である。 科学者たちは、計算された密度を用いて、水星には大きな金属の核があることを突き止めた。 半径は1,100〜1,200マイル（1,800〜1,900km）で、コアは惑星の半径の約85パーセントを占めている。 地球から撮影されたレーダー画像から、コアは固体ではなく、溶けた液体であることがわかった。 科学者たちは、これがその形成と初期の生命に関係していると考えています。

もうひとつの選択肢は、初期のころ、太陽系の激しく混沌とした始まりの時期に、より大きな水星が衝突したということです。

水星の鉄のコアは、地球の1パーセントほどの磁場を発生させます。 この磁場は非常に活発で、頻繁に太陽風と相互作用し、太陽からのプラズマを惑星表面に送り込みます。

メッセンジャーを正確に追跡することで、科学者は惑星の重力場を測定することができました。 これらは1968年に月で初めて発見され、低軌道宇宙船を引きずり回し、航行を困難にしたため、アポロ計画において大きな問題を引き起こした」と、Zuberは述べている。

「その後、マスコンは火星で発見され、今では水星にもあることがわかったので、地球型惑星の共通の特徴のようだ」

しかし、この惑星には独自の違いがあるのです。 最近行われた磁場の測定では、北半球の磁場が南半球の磁場の3倍も強いことがわかった。 研究者たちはこの奇妙なオフセットを利用して、コアのモデルを作りました。

地球の鉄のコアは、内側の固体部分と外側の液体部分があります。 内核が成長すると、地球の磁場のエネルギー源になります。 しかし、この惑星の奇妙な磁場は、鉄がコアの外側で液体から固体に変わることを示唆している。

「雲の上や雲の中、雲の底にも雪ができた嵐のようだ」とUCLAのクリストファー・ラッセル教授は声明で述べている。

「私たちの水星の磁場の研究は、地球の磁場に動力を与えているこの液体全体に鉄が雪を降らせていることを示しています」

両方のコアは鉄と一緒に軽い元素を含み、全体を固化させて磁場に動力を与えていないのだそうです。 全体は鉄と硫黄の固い殻に覆われていると思われ、他の地球型惑星では知られていない層状効果を生み出しています。

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