Mercúrio é um dos quatro planetas telúricos do Sistema Solar e seu corpo rochoso como a Terra. É o menor planeta do sistema solar, com um raio equatorial de 2 439,7 km. Mercúrio é até menor que os dois maiores satélites naturais do sistema solar, as luas Ganimede e Titã, embora seja mais massivo. O planeta é formado de aproximadamente 70% de material 
metálico e 30% de silicatos. Sua densidade é a segunda maior do sistema solar, de 5,427 g/cm³, um pouco menor apenas do que a terrestre, de 5,515 g/cm³. Se o efeito da compressão gravitacional fosse ponderado, os materiais constituintes de Mercúrio seriam mais densos, com uma densidade não-comprimida de 5,3 g/cm³, contra a terrestre de 4,4 g/cm³.
A densidade de Mercúrio pode ser utilizada para inferir detalhes de sua estrutura interna. Enquanto a alta densidade terrestre resulta da apreciável compressão gravitacional, particularmente no núcleo planetário, Mercúrio é muito menor e suas regiões internas não são tão fortemente comprimidas. Portanto, para ter a densidade que apresenta, seu núcleo deve ser relativamente maior e rico em ferro.
Os geólogos estimam que o núcleo de Mercúrio ocupe aproximadamente 42% de seu volume, enquanto na Terra a proporção é de 17%. Pesquisas recentes sugerem que seu núcleo seja fundido. O núcleo é cercado por um manto com 500–700 km de espessura constituído de silicatos. Baseado nos dados da missão da Mariner 10 e de observações terrestres, acredita-se que a crosta do planeta tenha entre 100 e 300 km de espessura. Um dos detalhes característicos da superfície do planeta é a presença de numerosas cristas estreitas, que podem se estender por centenas de quilômetros. Acredita-se que essas estruturas foram formadas quando o núcleo e manto se resfriaram e contraíram numa época em que a crosta já estava solidificada.
O núcleo de Mercúrio tem um teor de ferro maior que qualquer outro planeta no Sistema Solar, e várias teorias foram propostas para explicar esta característica. A mais amplamente aceita sugere que Mercúrio tinha originalmente uma razão metal/silicato similar a meteoros condritos, considerados como matéria-prima do Sistema Solar, e uma massa aproximadamente 2,25 vezes a atual. Entretanto, no início da história do Sistema Solar, o planeta pode ter sido atingido por um planetesimal de aproximadamente um sexto de sua massa e várias centenas de quilômetros. Este impacto pode ter removido grande parte da crosta e manto original, deixando o núcleo como o componente majoritário. Um processo similar foi sugerido para explicar a formação da Lua (ver Big Splash).
Outra teoria sugere que Mercúrio tenha sido formado da nebulosa solar antes que a energia solar tenha se estabilizado. O planeta teria inicialmente duas vezes a massa atual, mas à medida que o proto-Sol se contraiu, as temperaturas perto de Mercúrio poderiam estar entre 2 500 e 3 500 K, e possivelmente até superiores a 10 000 K. Grande parte da superfície rochosa do planeta teria se vaporizado a tais temperaturas, formando uma atmosfera de "vapor de rocha" que teria sido levada pelo vento solar.
Uma terceira hipótese sugere que a nebulosa solar provocou o arrasto das partículas a partir das quais Mercúrio vinha acretando, o que significa que as partículas leves foram perdidas do material acretante. Cada uma destas hipóteses conduz a uma composição diferente da superfície e duas missões espaciais, MESSENGER e BepiColombo, têm como objetivo fazer observações para verificar sua constituição.
Geologia da superfície
A aparência da superfície do planeta é bem similar à da Lua, com extensos mares planos e grandes crateras, indicando que a atividade geológica está inativa há bilhões de anos. Uma vez que o conhecimento obtido da geologia de Mercúrio está baseado nas observações da sonda Mariner em 1975 e de observações terrestres, é o planeta telúrico menos compreendido. À medida que os dados da missão MESSENGER sejam processados este conhecimento aumentará. Como exemplo, foi descoberta uma cratera incomum com calhas radiantes, a qual os cientistas batizaram de "a aranha"Albedos se referem a áreas de refletividade marcadamente diferentes, como visto por observação telescópica. Mercúrio possui Dorsas (também chamadas de "cristas enrugadas"), terras altas, Montes (montanhas), planícies ou planos, Escarpas e Vallis (Vales).
Mercúrio foi intensamente bombardeado por cometas e asteroides durante e logo depois da sua formação há 4,6 bilhões de anos, como também durante um possível episódio subsequente denominado "Intenso bombardeio tardio", que se encerrou há 3,8 bilhões de anos. Durante esse período de intensa formação de crateras, o planeta recebeu impactos sobre toda a sua superfície, o que foi facilitado pela ausência de qualquer atmosfera que diminuísse os impactos. Durante esse período o planeta teve atividade vulcânica e bacias como a Caloris foram preenchidas por magma do interior planetário, que produziram planícies suaves similares aos mares lunares.
Dados do sobrevoo da MESSENGER de outubro de 2008 forneceram aos pesquisadores uma melhor avaliação da natureza confusa da superfície mercuriana. Sua superfície é mais heterogênea que a marciana ou lunar, as quais contêm falhas significativas de geologia similar, como os mares e platôs.
Bacias de impacto e crateras
As crateras de impacto em Mercúrio variam de um diâmetro menor que uma bola a bacias de impacto com multi-anéis de centenas de quilômetros de tamanho. Elas aparecem em todos os estados de degradação, de relativamente novas a altamente degradadas crateras remanescentes. Crateras mercurianas diferem sutilmente das lunares em função da ação de uma força gravitacional mais forte.
A maior cratera conhecida é a Bacia Caloris, que possui um diâmetro de 1 550 km. O impacto que criou a bacia Caloris foi tão forte que causou erupções de lava e deixou um anel concêntrico com mais de 2 km de altura em volta do local do impacto. Na antípoda da bacia Caloris existe uma grande região conhecida como "Terreno Esquisito". Uma das hipóteses de sua origem seria que as ondas de choque geradas pelo impacto na bacia Caloris viajaram em torno do planeta, convergindo na antípoda da bacia. O resultado foi uma superfície altamente fraturada por estresse. Outra teoria sugere que o terreno foi formado com um resultado da convergência da ejecta nesta antípoda da bacia.
Ao todo, aproximadamente 15 bacias de impacto foram identificadas na área mapeada de Mercúrio. Uma bacia notável é a Bacia Tolstoj, com 400 km de tamanho e multi-anéis, que teve material ejetado cobrindo uma extensão de mais de 500 km da sua borda e um piso que foi preenchido por materiais de planícies suaves. A bacia Beethoven tem um tamanho similar de material ejetado e uma borda de 625 km de diâmetro. Assim como a Lua, a superfície de Mercúrio sofreu os efeitos de processos de erosão espacial, incluindo o vento solar e impactos de micrometeoritos.
Planícies
Existem duas regiões planas geologicamente distintas em Mercúrio. Planícies suavemente onduladas nas regiões entre as crateras de Mercúrio são as mais antigas superfícies visíveis, anteriores aos terrenos com muitas crateras. Essas planícies inter-crateras são distribuídas uniformemente por toda a superfície do planeta e parecem ter obliterado muitas crateras anteriores, e mostram uma escassez geral de crateras menores de 30 km de diâmetro. Ainda não está claro se estas são de origem vulcânica ou originadas de impactos.
Planícies suaves são áreas achatadas espalhadas que preenchem depressões de vários tamanhos e têm uma forte semelhança com os mares lunares. Notavelmente, elas preenchem um largo anel em torno da bacia Caloris. Ao contrário dos mares lunares, as planícies suaves de Mercúrio têm o mesmo albedo que as mais antigas inter-crateras. Apesar da ausência de características vulcânicas inequívocas, a localização e formato redondo destas planícies suportam fortemente sua origem vulcânica. Todas essas planícies suaves foram formadas significativamente depois da bacia Caloris, como evidenciado pela menor densidade de crateras onde houve ejeção de material de Caloris. O piso da bacia Caloris é preenchido por uma planície geologicamente distinta, quebrada por rugas e fraturas em um padrão aproximadamente poligonal. Não está claro se são lavas vulcânicas induzidas pelo impacto, ou um grande lençol derretido pelo impacto.
Uma característica típica da superfície do planeta são as numerosas dobras de compressão, ou Rupes, que cruzam as planícies. À medida que o interior do planeta se resfriou, pode ter se contraído e sua superfície começou a se deformar, criando estas formações. As dobras podem ser vistas no topo de outras formações, tais como crateras e planícies, indicando que as dobras são mais recentes. A superfície planetária sofre significativo efeito de marés provocado pelo Sol, que é 17 vezes mais forte que o efeito da Lua sobre a Terra.
Superfície e exosfera
A temperatura média da superfície de Mercúrio é de 169,35 °C (442,5 K) , mas varia numa faixa de -173,15 °C (100 K) a 426,85 °C (700 K) devido à ausência de atmosfera e um abrupto gradiente de temperatura entre o equador e os polos. O ponto subsolar alcança aproximadamente 700 K durante o periélio e então cai para 550 K durante o afélio. No lado escuro do planeta, a temperatura média é de 110 K (-163,15 °C). A intensidade da luz solar na superfície varia entre 4,59 e 10,61 vezes a constante solar (1 370 W·m−2).
Apesar das temperaturas geralmente extremas em sua superfície, as observações feitas sugerem fortemente a presença de gelo no planeta. Os pisos de crateras profundas no solo nunca são expostos diretamente à luz solar, e a temperatura ali permanece abaixo de 102 K, bem abaixo da temperatura média global O gelo reflete com grande intensidade o radar, e observações doObservatório Goldstone e do VLA no início da década de 1990 revelaram a presença de áreas com grande reflexão do radar perto dos polos. Embora o gelo não seja a única causa possível dessas regiões reflexivas, os astrônomos acreditam que seja a mais provável.
Acredita-se que as regiões tenham aproximadamente 1014 a 1015 kg de gelo, e podem estar cobertas de uma camada de regolitos que inibe a sublimação. Em comparação, a camada de gelo sobre a Antártica tem uma massa de aproximadamente 4×1018 kg e a calota polar do sul de Marte tem 1016 kg de água. A origem do gelo em Mercúrio ainda não é conhecida, mas as duas fontes mais prováveis são degaseificação do interior do planeta ou a deposição de gelo pelo impacto de cometas.
Mercúrio é muito pequeno para sua gravidade reter qualquer atmosfera significativa por um longo período de tempo, entretanto possui uma "tênue exosfera na superfície" contendo hidrogênio,hélio, oxigênio, sódio, cálcio e potássio. Essa exosfera não é estável — átomos são continuamente perdidos e repostos de várias fontes. O hidrogênio e o hélio provavelmente provêm do vento solar, difundido na magnetosfera mercuriana antes de escapar de volta para o espaço. O decaimento radioativo de elementos do interior da crosta é outra fonte de hélio, assim como de sódio e potássio. A sonda MESSENGER encontrou altas proporções de cálcio, hélio, hidróxidos,magnésio, oxigênio, silício e sódio na exosfera. O vapor de água presente provém de uma combinação de processos tais como cometas atingindo a superfície, pulverização catódica através do hidrogênio do vento solar e oxigênio do solo e sublimação de reservatórios de gelo na sombra permanente das crateras polares. A detecção de grandes quantidades dos íons O+, OH-, e H2O+ foi uma surpresa, por causa da quantidade que foi detectada no ambiente espacial de Mercúrio. Os cientistas supõem que essas moléculas foram arrancadas da superfície do planeta ou exosfera pelo vento solar.
O sódio e o potássio foram descobertos na atmosfera durante as década de 1980 e 1990 e acredita-se que sejam primariamente o resultado da vaporização da superfície da rocha pelo impacto de micrometeoritos. Devido à capacidade destes elementos em difundir a luz solar, observações terrestres puderam facilmente detectar sua composição na atmosfera. Estudos indicam que às vezes emissões de sódio são localizadas em locais que correspondem ao dipolo magnético do planeta, indicando a interação entre a magnetosfera e a superfície do planeta.
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