ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด จึงเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์เร็วที่สุด โดยใช้เวลาเพียง 87.969 วันในการโคจรรอบ ดวงอาทิตย์ 1 รอบ ดาวพุธหมุนรอบตัวเองในทิศทางเดียว กับการเคลื่อนรอบดวง อาทิตย์ คือ จากทิศตะวันตกไป ทิศตะวันออก หมุนรอบตัวเอง รอบละ 58.6461 วัน เมื่อพิจารณาจากคาบของ การหมุนรอบตัวเอง และการคาบการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ จะพบว่าระยะเวลา กลางวัน ถึงกลางคืนบนดาวพุธ ยาวนานถึง 176 วัน ซึ่งยาวนานที่สุดในระบบสุริยะ
นอกจากดาวพุธจะมีช่วงกลางวันถึงกลางคืนยาวที่สุดแล้ว ยังมีทางโคจรที่รีมากด้วย เป็นรองเฉพาะดาวพลูโตเท่านั้น ดาวพุธมีระยะใกล้ดวง อาทิตย์ที่สุด 0.31 หน่วยดารา ศาสตร์ และไกลที่สุด 0.47 หน่วยดาราศาสตร์ ทำให้ 2 ระยะนี้ แตกต่างกันถึง 0.16 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 24 ล้านกิโลเมตร นั่นหมายความว่า ถ้าไปอยู่บนดาวพุธจะเห็นดวงอา ทิตย์มีขนาดเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมาก โดยเมื่ออยู่ใกล้ดางอาทิตย์ที่สุดจะเห็น ดวง อาทิตย์ใหญ่เป็น 2 เท่าครึ่งของเมื่ออยู่ไกลดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งโตประมาณ 4 เท่าของที่เห็นจากโลก ในระหว่างเวลากลางวัน อุณหภูมิที่ผิวของ ดาวพุธช่วงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ ที่สูงสุดถึง 700 เคลวิน (ประมาณ 427 องศาเซลเซียส) สูงพอที่จะละลายสังกะสีได้ แต่ในเวลากลางคืน อุณหภูมิ ิลดต่ำลงเป็น 50 เคลวิน (-183 องศาเซลเซียส) ต่ำพอที่จะทำให้ก๊าซคริปตอนแข็งตัว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบนพื้นผิวดาวพุธจึงรุนแรง คือร้อน จัดในเวลากลางวันและ เย็นจัดในเวลากลางคืน ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดบนดวงจันทร์ของโลกเราด้วย ทั้งนี้เพราะไม่มีบรรยากาศที่จะดูดกลืนความร้อน อย่างเช่นโลก ลักษณะพิเศษของดาวพุธ มีความหนาแน่นสูงมาก (5.43 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เทียบกับโลก 5.52 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) เป็นดาวเคราะห์ประเภทโลก แต่มีความหนาแน่นมากเป็นพิเศษ ดาวพุธโตกว่าดวงจันทร์ไม่มาก แต่มีความหนาแน่นมากกว่าดวงจันทร์ถึง 16 เท่า เมื่อเทียบสัดส่วนแล้ว ดาวประเภทโลกซึ่งได้แก่ โลก ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพุธ และดวงจันทร์ ปรากฏว่าความหนาแน่นของโลก ดาว ศุกร์ ดาวอังคาร และดวงจันทร์เพิ่มขึ้นตามขนาด กล่าวคือถ้าเขียนกราฟแสดงความหนาแน่น ไว้เป็นแกนตั้ง และรัศมีไว้เป็นแกนนอน จะพบว่า ดวงจันทร์ ดาวอังคาร ดาวศุกร์ และโลกอยู่บนเส้นตรงเดียว กัน ดวงจันทร์มีขนาดเล็กที่สุด จึงมีความหนาแน่นน้อยที่สุด โลกใหญ่ที่สุดมีความ หนาแน่นมากที่สุด ส่วนดาวพุธอยู่สูงกว่าเส้นตรงนี้ จึงมีความหนาแน่นมากเป็นพิเศษ จากสมบัติพิเศษข้อนี้ แสดงว่าแก่นกลาง ของดาวพุธมี ความหนาแน่นสูง และมีขนาดใหญ่ องค์ประกอบส่วนมากจะเป็นเหล็ก แก่นกลางของดาวพุธ เมื่อเทียบกับขนาดภายนอกจึงใหญ่ที่สุดใน บรรดาดาวเคราะห์ทุกดวง สมบัติพิเศษข้อนี้นับเป็นการค้นพบ ใหม่ที่ทำให้เกิดปัญหาที่น่าคิดตามมาคือ ปัญหาเรื่องกำเนิดและวิวัฒนาการ ของระบบสุริยะ นักดาราศาสตร์ ์ส่วนมากเชื่อว่า ดวงอาทิตย์และบริวารเกิดจากเนบิวลาเดียวกัน ในเวลาใกล้เคียงกัน หากความเชื่อนี้เป็นจริง ย่อมมีข้ออธิบายเกี่ยวกับดาวพุธเป็นข้อใดข้อหนึ่งใน 3 ข้อต่อไปนี้คือ องค์ประกอบของเนบิวลาที่ก่อกำเนิดเป็นระบบสุริยะ บริเวณตำแหน่งของดาวพุธจะต้องมีความ แตกต่างอย่างมากจากบริเวณอื่น ดวงอาทิตย์ในระยะเริ่มแรกอาจมีพลังผลักดันมากในการผลักก๊าซเบาๆ รวม ทั้งธาตุที่มีความหนาแน่นต่ำให้หลุดลอยออกจากดาวพุธให้ไปอยู่รอบนอกของระบบสุริยะ มีดาวขนาดใหญ ่ดวงหนึ่งชนดาวพุธในระยะภายหลังการอุบัติขึ้นของดาวพุธไม่นาน ทำให้สารที่มีความหนาแน่นน้อยกลาย เป็นก๊าซหลุดลอยไปจนหมดสิ้น มีข้อสังเกตที่น่าแปลกใจอยู่มากๆ คือ การตรวจไม่พบธาตุเหล็กบนพื้นผิว ดาวพุธ นับว่าเป็นข้อขัดแย้งกับสมมติฐานที่ว่า แกนกลางของดาวพุธเป็นเหล็ก ในกรณีของโลก ดาวอังคาร และดวงจันทร์ ซึ่งมีแกนกลางเป็นเหล็กนั้นได้ตรวจ พบเหล็กในระดับผิวกายด้วย ดาวพุธจึงอาจเป็นดาว เคราะห์ชั้นในดวงเดียวที่มีเหล็กอยู่ ณ ใจกลางและมีพื้นผิวเป็นซิลิเกต ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำ และอาจเป็น ไปได้ว่าดาวพุธหลอมอยู่เป็นเวลานาน จนทำให้โลหะหนักตกลงไปอยู่ข้างล่างที่ศูนย์กลาง คล้ายเหล็กตก ตะกอนอยู่ข้างล่างของเตาเผา ดาวพุธมีสนามแม่เหล็กความเข้มสูง ยานมารีเนอร์ 10 ได้ตรวจพบว่าดาวพุธ มีสนามแม่เหล็กความเข้มสูงรองจากโลก สำหรับดาวเคราะห์ขนาดเล็กด้วยกัน ในกรณีของโลกสนาม แม่เหล็กเกิดจากการไหลหมุนเวียนของโลหะหลอม เหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าภายในแก่นกลางของโลก ตามหลักการเดียวกันกับไดนาโมที่เลี้ยงตัวเองได้ ถ้าสนามแม่เหล็กของดาวพุธมีแหล่งกำเนิดแหล่งเดียวกับ ของโลก แสดงว่าแกนกลางของดาวพุธต้องเป็นของเหลวด้วยเช่นเดียวกัน แต่สมมติฐานข้อนี้มีปัญหาอย่างหนึ่งตามมาคือ ดาวขนาดเล็กอย่างดาวพุธ จะมีอัตราส่วนของพื้นที่ต่อปริมาตรสูง ดังนั้น ถ้าอยู่ในสภาวะแวดล้อมเดียวกัน ดาวขนาดเล็กจะแผ่รังสีออกสู่อวกาศได้เร็วกว่า นั่นหมายความว่า หากดาวพุธมีแก่นกลางเป็นเหล็ก เพราะความหนาแน่นสูงและมีสนามแม่เหล็กความเข้มสูง แก่นกลางย่อมเย็นตัวและแข็งตัวนานมาแล้ว แต่แก่นกลางที่เป็นของแข็ง จะไม่สามารถก่อกำเนิดไดนาโมที่เลี้ยงตัวเองได้ ข้อขัดแย้งนี้นำไปสู่ความคิดที่ว่า แก่นกลางคงมีสารอย่างอื่นเจือปน สารเจือปนทำให้อุณหภูมิหลอมเหลวของเหล็กลดลง เหล็กจึงอยู่ในสภาวะเหลว ที่อุณหภูมิต่ำลงได้ สารเจือปนที่เป็นไปได้คือ ซัลเฟอร์ ซึ่งมีมากในเอกภพ แต่ยังมีความคิดอื่นอีก เช่น แก่นกลางเป็นเหล็กแข็งล้อมรอบด้วยชั้นที่เป็นของเหลว ซึ่งเป็นส่วนผสมของเหล็กกับซัลเฟอร์ที่อุณหภูมิ 1,300 เคลวิน (1,027 องศาเซลเซียส) มีหลุมอุกาบาตขนาดใหญ่ 2 หลุมอยู่คนละด้านของดาวพุธ หลุมอุกาบาตขนาดใหญ่ที่เกิดจากการชนของดาวเคราะห์น้อยโดยตรง ชื่อแอ่งคาลอริส (Caloris Basin) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,300 กิโลเมตร เกิดเมื่อ 3,600 ล้านปีมาแล้ว แรงของการชนทำให้เกิดคลื่นปะทะแผ่เข้าไปภายในดาวพุธ แล้วเกิดเป็นริ้วรอยอีกด้านหนึ่งมีลักษณะเป็นภูเขาและรอยแยก
ต่อมาบริเวณนี้ถูกอุกาบาตอื่นชน และเกิดหลุมอุกาบาตเพตทราร์ค (Petrarch Crater) เกิดการชนรุงแรงมากพอที่จะทำให้ก้อนหินละลาย แล้วไหลเป็นทางยาว 100 กิโลเมตร ไปท่วมหลุมอุกาบาตขนาดเล็กกว่า ที่อยู่ใกล้เคียงกัน พื้นผิวดาวพุธมีร่องรอยเป็นทางยาวตัดกัน เรียกว่า ตารางของดาวพุธ (Mercurian Grid) ริ้วรอยเช่นนี้อาจเกิดจากการเปลี่ยนอัตราการหมุนรอบตัวเองของดาวพุธ เมื่อก่อนดาวพุธหมุนรอบตัวเองเร็วมาก อาจเป็นรอบละเพียง 20 ชั่วโมง ทำให้โป่งออกบริเวณเส้นศูนย์สูตร ขณะนั้นเปลือกนอกกำลังเย็นตัวลง เมื่ออัตราการหมุนช้าลง แรงโน้มถ่วงจะทำหน้าที่ดึงและปรับให้ดาวพุธมีความเป็นทรงกลมมากขึ้น ริ้วรอยที่เป็นขีดยาวตัดกันซึ่งอาจเกิดขึ้นในตอนนี้นั้น โปรดสังเกตว่าริ้วรอยนี้ไม่มีบนแอ่งคาลอริส แสดงว่าริ้วรอยเกิดก่อนแอ่งคาลอริส มีบรรยากาศที่เบาบางมาก บรรยากาศเกิดจากลมสุริยะซึ่งถูกดักจับไว้ โดยสนามแม่เหล็กของดาวพุธ เหนือพื้นผิว ณ จุดที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ลมสุริยะพลังงานสูงจะลงมาถึงและชนพื้นผิว ทำให้เกิดอนุภาคใหม่ที่อยู่ภายในแมกนีโทสเฟียร์ของดาวพุธ แต่เนื่องจากเวลากลางวันพื้นผิวดาวพุธร้อนมาก โมเลกุลของก๊าซบนพื้นผิวจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าความเร็วของการผละหนี ก๊าซจึงหนีไปหมด ดังนั้นในอดีตจึงเชื่อว่าดาวพุธไม่มีบรรยากาศเลย
|
