Imaginez-vous en train d'essayer de vivre à la surface d'un monde qui se fige et cuit alternativement pendant qu'il tourne autour du Soleil. Voilà ce que ce serait de vivre sur la planète Mercure, la plus petite des les planètes terrestres rocheuses dans le système solaire. Mercure est également le plus proche du Soleil et le plus cratère des mondes du système solaire intérieur.
Même s'il est si proche du Soleil, les observateurs sur Terre ont plusieurs chances par an de repérer Mercure. Cela se produit à des moments où la planète est la plus éloignée de son orbite par rapport au Soleil. Généralement, les observateurs d'étoiles devraient le rechercher juste après le coucher du soleil (lorsqu'il se trouve à ce qu'on appelle le «plus grand allongement oriental», ou juste avant le lever du soleil lorsqu'il est au «plus grand allongement occidental».
L'orbite de Mercure le fait tourner autour du Soleil une fois tous les 88 jours à une distance moyenne de 57,9 millions de kilomètres. Au plus près, il ne peut être qu'à 46 millions de kilomètres du Soleil. La distance la plus éloignée peut être de 70 millions de kilomètres. L'orbite de Mercure et la proximité de notre étoile lui confèrent les températures de surface les plus chaudes et les plus froides du système solaire intérieur. Il connaît également «l'année» la plus courte de tout le système solaire.
Cette petite planète tourne très lentement sur son axe; il faut 58,7 jours terrestres pour tourner une fois. Il tourne trois fois sur son axe pour tous les deux voyages qu'il fait autour du Soleil. Un effet étrange de ce verrou "spin-orbite" est qu'un jour solaire sur Mercure dure 176 jours terrestres.
Le mercure est une planète extrême en ce qui concerne les températures de surface en raison de la combinaison de sa courte année et de sa rotation axiale lente. De plus, sa proximité avec le soleil permet à des parties de la surface de devenir très chaudes tandis que d'autres parties gèlent dans l'obscurité. Un jour donné, les températures peuvent descendre jusqu'à 90K et devenir aussi chaudes que 700 K. Seulement Vénus devient plus chaud sur sa surface étouffée par les nuages.
Les températures glaciales aux pôles de Mercure, qui ne voient jamais la lumière du soleil, permettent à la glace déposée par les comètes dans des cratères ombragés en permanence d'y exister. Le reste de la surface est sec.
Mercure est la plus petite de toutes les planètes sauf planète naine Pluton. À 15 328 kilomètres autour de son équateur, Mercure est encore plus petit que la lune de Jupiter Ganymède et la plus grande lune de Saturne Titan.
Sa masse (la quantité totale de matière qu'il contient) est d'environ 0,055 Terre. Environ 70% de sa masse est métallique (c'est-à-dire fer et autres métaux) et seulement 30% environ de silicates, qui sont des roches composées principalement de silicium. Le cœur de Mercure représente environ 55% de son volume total. En son centre se trouve une région de fer liquide qui s'échappe pendant que la planète tourne. Cette action génère un champ magnétique, qui représente environ un pour cent de la force du champ magnétique terrestre.
Le mercure a peu ou pas d'atmosphère. Il est trop petit et trop chaud pour garder l'air, bien qu'il ait ce qu'on appelle un exosphère, une collection ténue d'atomes de calcium, d'hydrogène, d'hélium, d'oxygène, de sodium et de potassium qui semblent aller et venir lorsque le vent solaire souffle sur la planète. Certaines parties de son exosphère peuvent également provenir de la surface sous forme d'éléments radioactifs profondément enfouis dans la planète et se décomposer et libérer de l'hélium et d'autres éléments.
La surface gris foncé de Mercure est recouverte d'une couche de poussière de carbone laissée par des milliards d'années d'impacts. Alors que la plupart des mondes du système solaire montrent des preuves d'impacts, Mercure est l'un des mondes les plus cratérisés.
Images de sa surface, fournies par le Mariner 10 et MESSAGER vaisseau spatial, montrez combien de bombardements Mercury a connu. Il est couvert de cratères de toutes tailles, indiquant les impacts des débris spatiaux, grands et petits. Ses plaines volcaniques ont été créées dans un passé lointain lorsque la lave s'est déversée sous la surface. Il y a aussi des fissures et des rides ridicules; ceux-ci se sont formés lorsque le jeune Mercure fondu a commencé à se refroidir. Ce faisant, les couches externes se sont rétrécies et cette action a créé les fissures et les crêtes observées aujourd'hui.
Le mercure est extrêmement difficile à étudier depuis la Terre car il est si proche du Soleil sur une grande partie de son orbite. Les télescopes au sol montrent ses phases, mais très peu d'autre. La meilleure façon de découvrir à quoi ressemble Mercure est d'envoyer des vaisseaux spatiaux.
La première mission sur la planète fut Mariner 10, arrivée en 1974. Il a dû passer devant Vénus pour un changement de trajectoire assisté par gravité. L'engin transportait des instruments et des caméras et renvoyait les toutes premières images et données de la planète alors qu'il effectuait une boucle pour trois survols rapprochés. Le vaisseau spatial a manqué de carburant en 1975 et a été éteint. Il reste en orbite autour du Soleil. Les données de cette mission ont aidé les astronomes à planifier la prochaine mission, appelé MESSENGER. (Il s'agissait de la mission Mercury Surface Space Environment, Geochemistry and Ranging.)
Ce vaisseau spatial a orbité autour de Mercure de 2011 à 2015, quand il a percuté la surface. Les données et les images de MESSENGER ont aidé les scientifiques à comprendre la structure de la planète et ont révélé l'existence de glace dans des cratères ombragés en permanence aux pôles de Mercure. Les scientifiques planétaires utilisent les données des missions spatiales Mariner et MESSENGER pour comprendre les conditions actuelles de Mercure et son passé évolutif.