Mercure est la planète la plus proche du Soleil et la moins massive du Système solairePluton a longtemps été considérée comme la plus petite planète du Système solaire, mais a été reclassée comme planète naine par l'Union astronomique internationale en 2006, et n'est donc plus considérée comme une planète.. Son éloignement du Soleil est compris entre (soit 46 et de kilomètres), ce qui correspond à une excentricité orbitale de 0,2 . Elle est visible à l'œil nu depuis la Terre avec une taille apparente de , et une magnitude apparente de ; son observation est toutefois rendue difficile par son élongation toujours inférieure à 28,3° qui la noie le plus souvent dans l'éclat du soleil. En pratique, cette proximité avec le soleil implique qu'elle ne peut être vue que près de l'horizon occidental après le coucher du soleil ou près de l'horizon oriental avant le lever du soleil, en général au crépuscule. Mercure a la particularité d'être en résonance spin-orbite 3:2, sa période de révolution (~) valant exactement sa période de rotation (~), et donc la moitié d'un jour solaire (~). Ainsi, relativement aux étoiles fixes, elle tourne sur son axe exactement trois fois toutes les deux révolutions autour du Soleil.
Mercure est une planète tellurique, comme le sont également Vénus, la Terre et Mars. Elle est près de trois fois plus petite et presque vingt fois moins massive que la Terre mais presque aussi dense qu'elle. Sa densité remarquable est due à l'importance de son noyau métallique, qui représenterait 85 % de son rayon, contre environ 55 % pour la Terre.
Comme Vénus, Mercure est quasiment sphérique en raison de sa rotation très lente. Dépourvue de véritable atmosphère pouvant la protéger des météorites (il n'existe qu'une exosphère exerçant une pression au sol de moins de ou ), sa surface est très fortement cratérisée et globalement similaire à la face cachée de la Lune, indiquant qu'elle est géologiquement inactive depuis des milliards d'années. Cette absence d'atmosphère combinée à la proximité du Soleil engendre des températures en surface allant de () au fond des cratères polaires (là où les rayons du Soleil ne parviennent jamais) jusqu'à () au point subsolaire au périhélie. La planète est par ailleurs dépourvue de satellites naturels.
Seules deux sondes spatiales ont étudié Mercure. Mariner 10, qui survole à trois reprises la planète en 1974–1975, cartographie 45 % de sa surface et découvre l'existence de son champ magnétique. La sonde MESSENGER, après trois survols en 2008-2009, se met en orbite autour de Mercure en et réalise une étude détaillée notamment de sa topographie, son histoire géologique, son champ magnétique et son exosphère. La sonde BepiColombo a pour objectif de se mettre en orbite autour de Mercure en novembre 2026.
La planète Mercure doit son nom au messager des dieux dans la mythologie romaine, Mercure. La planète est nommée ainsi par les Romains à cause de la vitesse avec laquelle elle se déplace dans le ciel. Le symbole astronomique de Mercure est un cercle posé sur une croix et portant un demi-cercle en forme de cornes (Unicode : ☿). Il s'agit d'une représentation du caducée du dieu Hermès, équivalent de Mercure dans la mythologie grecque. Mercure a également donné son nom au troisième jour de la semaine, mercredi (« »).
Orbite et rotation Excentricité vignette|gauche|Orbite de Mercure en 2006, comparée à une orbite circulaire.|alt=Schéma présentant l'orbite de Mercure, sa situation à différentes périodes de l'année, en comparaison avec une stricte orbite circulaire.
Mercure a l'excentricité orbitale la plus élevée des planètes du Système solaire, avec pour valeur environ 0,21. Cela implique que sa distance au Soleil varie de 46 à de kilomètres.. au cours de sa révolution. Le diagramme de gauche illustre les effets de l'excentricité, en montrant l'orbite de Mercure superposée à une orbite circulaire ayant le même demi-grand axe. Cette variation de distance par rapport au Soleil fait que la surface de Mercure est soumise à une force de marée exercée par le Soleil environ 17 fois plus forte que celle de la Lune sur Terre.. Combiné avec sa résonance de 3:2 de la rotation de la planète autour de son axe, cela entraîne également des variations complexes de la température de surface...
L'excentricité de l'orbite de Mercure varie de manière chaotique de 0 (orbite circulaire) à une valeur très importante de plus de 0,45 sur plusieurs millions d'années du fait de l'influence des autres planètes... En 1989, Jacques Laskar, du Bureau des longitudes, démontre que les planètes intérieures du Système solaire avaient toutes des courses chaotiques. Cependant, Mercure est celle dont le mouvement est le plus chaotique..
centré|cadre|Les trois premières planètes du Système solaire, les distances et la taille du Soleil sont à l'échelle (1 pixel pour ).Les intervalles correspondent à la variation de distance au Soleil entre le périhélie et l'aphélie de l'orbite de chaque planète.On remarque l'effet de l'importante excentricité orbitale de Mercure, comparativement à Vénus et à la Terre.|alt=Schéma symbolique présentant différents intervalles.
Orbite Animation des révolutions de Mercure et de la Terre autour du Soleil. |alt=Animation de synthèse présentant les révolutions comparées de Mercure et de la Terre.|cadre
L'orbite de Mercure est inclinée de par rapport au plan de l'orbite terrestre (écliptique), comme le montre le schéma de droite. Par conséquent, les transits de Mercure devant le Soleil ne peuvent avoir lieu que lorsque la planète traverse le plan de l'écliptique, au moment où elle se trouve entre la Terre et le Soleil, c'est-à-dire en mai ou en novembre. Cela se produit environ tous les sept ans en moyenne..
L'inclinaison de l'axe de rotation de Mercure sur son plan orbital est la plus faible du Système solaire, à peine , soit environ .. Cela est significativement plus faible que celle de Jupiter, qui a la deuxième plus petite inclinaison axiale de toutes les planètes, à . Cela signifie que pour un observateur aux pôles de Mercure, le centre du soleil ne s'élève jamais à plus de d'arc au-dessus de l'horizon.
En certains points de la surface de Mercure, un observateur pourrait voir le soleil se lever à un peu plus des deux tiers de l'horizon, puis se coucher avant de se lever à nouveau, le tout au cours de la même journée mercurielleLe déplacement angulaire total du Soleil pendant son mouvement rétrograde apparent, vu depuis la surface de Mercure, est de ~1,23°, tandis que le diamètre angulaire du Soleil lorsque le mouvement rétrograde apparent commence et se termine est de ~1,71°, augmentant jusqu'à ~1,73° au périhélie (à mi-chemin du mouvement rétrograde). En effet, quatre jours terrestres avant le périhélie, la vitesse orbitale angulaire de Mercure est égale à sa vitesse de rotation angulaire, de sorte que le mouvement apparent du soleil cesse ; plus près du périhélie, la vitesse orbitale angulaire de Mercure dépasse alors la vitesse de rotation angulaire. Ainsi, pour un observateur hypothétique sur Mercure, le soleil semble se déplacer dans une direction rétrograde. Quatre jours terrestres après le périhélie, le mouvement apparent normal du soleil reprend et il se lève à nouveau à l'est pour se coucher à l'ouest..
Pour la même raison, il y a un couple de points sur l'équateur de Mercure (l'un d'entre eux étant situé dans le bassin Caloris.), distants de en longitude, où à chacun desquels, un an mercurien sur deux (ce qui équivaut à une fois par jour mercurien), le soleil passe au-dessus d'est en ouest, puis inverse son mouvement apparent et passe à nouveau au-dessus d'ouest en est (lors du mouvement rétrograde), puis inverse son mouvement une seconde fois et passe au-dessus une troisième fois d'est en ouest... Au cours de l'année mercurienne alternée, c'est à l'autre point de ce couple que ce phénomène se produit. L'amplitude du mouvement rétrograde étant faible en ces points, l'effet global est que, pendant deux ou trois semaines, le soleil est presque stationnaire au-dessus du point, et est à son plus haut niveau de brillance parce que Mercure est au périhélie. Cette exposition prolongée au moment où la planète est au plus proche du Soleil fait de ces deux points les endroits les plus chauds sur Mercure (d'où le nom Caloris, signifiant « chaleur » en latin).. Un de ces points a servi de référence pour le méridien 0°voir #Depuis Mariner 10.
Inversement, il y a deux autres points sur l'équateur, à de longitude de distance des premiers, où le soleil ne passe au-dessus que lorsque la planète est à l'aphélie, une année mercurienne sur deux, à un moment où le mouvement apparent du soleil dans le ciel de Mercure est relativement rapide. Ces points reçoivent ainsi beaucoup moins de chaleur solaire que ceux du couple décrits ci-dessus. Il en résulte une journée mercurienne également « étrange » pour un observateur qui y serait situé. Celui-ci verra le soleil se lever puis se recoucher, puis se relever à l'horizon est ; et à la fin de la journée à l'ouest, le soleil se couchera puis se relèvera, pour se recoucherTous sur orbite !, DVD documentaire. Ce phénomène s'explique aussi par la variation de la vitesse orbitale de Mercure : quatre jours avant le périhélie, la vitesse (angulaire) orbitale de Mercure étant exactement égale à sa vitesse (angulaire) de rotation, le mouvement du soleil semble s'arrêter.
Mercure atteint sa conjonction inférieure (point où elle est au plus proche de la Terre) tous les terrestres en moyenne (ce qu'on appelle la période synodique), mais cet intervalle peut aller de à , en raison de l'orbite excentrique de la planète... Entre 1900 et 2100, Mercure s'est approchée au minimum, (et ne s'approchera donc pas plus), de la Terre d'environ (soit ), le .. Sa période de mouvement rétrograde peut varier de 8 à terrestres de part et d'autre de la conjonction inférieure. Cette grande amplitude est aussi due à l'excentricité orbitale élevée de la planète.
Du fait de sa proximité avec le Soleil, c'est Mercure, et non Vénus, qui est la planète la plus proche de la Terre en moyenne, même si l'orbite de Vénus est la plus proche de celle de la Terre... Ce raisonnement peut même être étendu, et Mercure est en réalité la planète la plus proche en moyenne pour chacune des autres planètes du Système solaire, y compris Uranus et Neptune (orbitant respectivement à 19 et )..
Rotation
vignette|La révolution et la rotation de Mercure sont couplées : à chaque révolution, la planète effectue une rotation et demie. Ainsi, après deux révolutions complètes, le même hémisphère est éclairé à nouveau.|alt=Animation présentant les évolutions respectives de la révolution et de la rotation de Mercure.
Alors qu'il étudiait Mercure afin d'en dresser une première carte, Schiaparelli remarque après plusieurs années d'observation que la planète présente toujours la même face au Soleil, comme la Lune le fait avec la Terre. Il en conclut alors en 1889 que Mercure est synchronisée par effet de marée avec le Soleil et que sa période de rotation équivaut à une année mercurienne, soit terrestres.. Cette durée est cependant erronée et il fallut attendre les années 1960 avant que les astronomes ne la revoient à la baisse..