ดาวพุธ เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดและมีขนาดเล็กที่สุดในดาวเคราะห์ชั้นใน หรือใหญ่เป็นอันดับแปดในระบบสุริยะ ดาวพุธโคจรรอบดวงอาทิตย์เร็วที่สุดด้วยเวลา 88 วัน
ตามตำนานโรมัน Mercury เป็นเทพแห่งการค้า และ การเดินทาง ซึ่งชาวกรีกเรียกว่า Hermes เป็นเทพแห่งการส่งสารของพระเจ้า เหตุที่ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ชื่อนี้อาจเพราะการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วข้ามท้องฟ้า
ดาวพุธเป็นที่รู้จักตั้งแต่สมัย Summerians (3rd millennium BC) โดยชนชาวกรีกเรียกว่า Apolla เมื่อดาวปรากฏตอนใกล้รุ่งเช้า และ เรียกว่า Hemmes ตอนที่ดาวปรากฏในตอนค่ำ ซึ่งนักดาราศาสตร์ชาวกรีกก็ทราบว่าชื่อทั้งสองเป็นชื่อเรียกของดาวดวงเดียวกัน
ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ดวงลำดับแรกในระบบสุริยะ (Solar system) คือเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ดาวพุธเป็นดาวที่สว่างมากเมื่อมองจากโลกแต่ว่าสามารถสังเกตเห็นได้ยากเนื่องจากดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากคือมีระยะห่างเชิงมุม (มองจากโลก) ไม่เกิน 28 องศา เราสามารถสังเกตเห็นดาวพุธได้เพียงไม่กี่วันใน 1 เดือน ซึ่งจะสังเกตเห็นดาวพุธได้ในช่วงหัวค่ำ(หลังจากดวงอาทิตย์ตกดิน)หรือตอนเช้ามืด(ก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น)
ดาวพุธมีพื้นผิวที่คล้ายกับพื้นผิวของดวงจันทร์คือมีผิวขรุขระเนื่องจากจากการชนของหลุมอุกกาบาต โดยดาวพุธจะไม่มีดาวบริวาร แกนกลางของดาวพุธประกอบด้วยโลหะอยู่จำนวนมากทำให้มีสนามแม่เหล็กบนดาวพุธประมาณ 1 % ของโลก อุณหภูมิบนพื้นผิวมีความแตกต่างกันมากคืออาจร้อนสุดได้ถึง 427 องศาเซลเซียส และเย็นที่สุดได้ถึง –183 องศาเซลเซียส
วงโคจรของดาวพุธที่เป็นวงรี มีระยะใกล้สุดถึงดวงอาทิตย์ประมาณ 46 ล้านกิโลเมตรและไกลสุดประมาณ 70 ล้านกิโลเมตร ในขณะที่ดาวพุธอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทาตย์มากที่สุดจะเดินทางช้ามาก ในศตวรรษที่ 19 นักดาราศาสตร์ได้พยายามสังเกตวงโคจรของดาวพุธอย่างละเอียดแต่ก็ยังไม่สามารถใช้หลักการทางกลศาสตร์ของนิวตัน (Newtonian mechanics) มาอธิบายได้ ความแตกต่างระหว่างค่าที่สังเกตได้และค่าที่คำนวณได้เป็นที่ถกเถียงกันอยู่นาน โดยนักดาราศาสตร์บางส่วนเชื่อว่า อาจมีดาวเคราะห์ดวงอื่น (ชื่อว่า Vulcan) โคจรอยู่ใกล้ดาวพุธที่เป็นสาเหตุให้ค่าวงโคจรที่ได้จากการคำนวณผิดพลาดไปจากความเป็นจริง แต่มาในระยะหลังได้มีการนำเอา ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ (Einstein’s General Theory of Relativity) มาใช้อธิบายได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นหลักฐานที่ทำให้ทฤษฎีดังกล่าวเป็นที่ยอมรับ
เคยมีความเชื่อว่า ดาวพุธหันพื้นผิวเพียงด้านเดียวเข้าหาดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับดวงจันทร์ที่หันพื้นผิวด้านเดียวเข้าหาโลก จนกระทั่งในปี 1965 จากการสังเกตโดยคลื่นวิทยุ จึงได้พบว่า ดาวพุธหมุนรอบตัวเอง 3 รอบใน 2 ปีของดาวพุธ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีอัตราส่วนของวงโคจรต่อการหมุนรอบตัวเองมากกว่า 1:1
ดาวพุธหมุนรอบตัวเองใช้เวลา 59 วัน(ของโลก) ในขณะที่ใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ 88 วัน(ของโลก) คือมีอัตราส่วนระหว่างการหมุนรอบตัวเองกับการโคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 3:2 หมายถึงดาวพุธหมุนรอบตัวเอง 3 รอบจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้ประมาณ 2 รอบ(ดังรูป) ทำให้ดาวพุธหันด้านเดิมเข้าหาดวงอาทิตย์ทุกๆการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 2 รอบ จึงทำให้เวลา 1 วัน(ของดาวพุธ) คือนับตั้งแต่ดวงอาทิตย์ขึ้นถึงดวงอาทิตย์ขึ้นบนดาวพุธ มีเวลาเท่ากับ 2 ปี(ของดาวพุธ)
วงโคจรของดาวพุธเป็นวงโคจรที่มีความรีมากที่สุดของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ(ถ้าไม่นับดาวพลูโตที่เป็นดาวเคราะห์แคระ) คือมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด(perihelion) 46 ล้านกิโลเมตร และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด(aphelion) 70 ล้านกิโลเมตร นั่นหมายความว่า ถ้าไปอยู่บนดาวพุธจะเห็นดวงอาทิตย์มีขนาดเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมาก โดยเมื่ออยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะเห็นดวงอาทิตย์ใหญ่เป็น 2 เท่าครึ่งของเมื่ออยู่ไกลดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งโตประมาณ 4 เท่าของที่เห็นจากโลก ระนาบการโคจรกับระนาบของเส้นผ่านศูนย์กลางดาวพุธเกือบเป็นระนาบเดียวกันนั่นหมายความว่าบนดาวพุธจะไม่มีฤดูกาล และจะมีผิวดาวพุธบางส่วนที่ใกล้กับขั้วโลกจะไม่โดนแสงอาทิตย์เลยทำให้มีอากาศหนาวเย็นตลอดเวลา
ดาวพุธมีลักษณะหลายอย่างที่คล้ายกับดวงจันทร์ มีพื้นผิวขรุขระที่เต็มไปด้วยหลุมอุกาบาตและมีอายุที่เก่าแก่ แต่ไม่พบลักษณะของการเกิดเพลตเทคโทนิคส์ (plate tectonics)
ดาวพุธมีความหนาแน่นมากเป็นอันดับสองรองจากโลก ประมาณ 5.44 กรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร แต่โดยความเป็นจริงแล้ว ความหนาแน่นของโลกส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากแรงดึงดูดของโลก ซึ่งถ้าไม่มีแรงดังกล่าว ดาวพุธจะมีความหนาแน่นมากกว่าโลก จากหลักฐานดังกล่าวทำให้เชื่อว่า แกนกลางของดาวพุธประกอบด้วยเหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าแกนกลางของโลก ซึ่งอาจจะเป็นส่วนประกอบหลักของดาวพุธ ดังนั้นดาวพุธจึงมีเนื้อและเปลือกเป็นชั้นบางๆของพวกซิลิเกต
แกนกลางของดาวพุธมีรัศมีประมาณ 1800 ถึง 1900 กิโลเมตร และชั้นเปลือกชั้นนอกมีความหนาประมาณ 500 ถึง 600 กิโลเมตร และบางส่วนของแกนกลางยังหลอมอยู่
ดาวพุธมีชั้นบรรยากาศบางๆ ซึ่งได้จากการระเบิดของพื้นผิวโดยลมสุริยะ แต่เนื่องจากดาวพุธมีอุณหภูมิที่สูง บรรยากาศจึงหนีออกสู่อวกาศได้ง่าย ซึ่งแตกต่างไปจากบรรยากาศของโลกและดาวศุกร์ที่คงที่ไม่หนีออกสู่บรรยากาศ ดังนั้นบรรยากาศของดาวพุธจึงเกิดขึ้นใหม่ตลอดเวลา
พื้นผิวของดาวพุธมีหน้าผาสูงชันเป็นรูปโค้ง ยาวหลายร้อยกิโลเมตรและอาจสูงถึง 3 กิโลเมตร บางส่วนของหน้าผาตัดเข้าไปในหลุมอุกาบาต ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีแรงบีบอัดมากระทำ
ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดในระบบสุริยะ มีพื้นผิวที่เป็นหินคล้ายกับโลก โดยดาวพุธมีส่วนประกอบโดยรวมเป็นโลหะประมาณ 70 เปอร์เซนต์(โดยน้ำหนัก) และซิลิเกต (Silicate) ประมาณ 30 เปอร์เซนต์ แกนกลางของดาวพุธมีขนาดใหญ่คือมีรัศมีถึง 1800 กิโลเมตร(ประมาณ 75 เปอร์เซนต์ของรัศมีดาวพุธ) ประกอบด้วยโลหะเป็นส่วนมาก ล้อมรอบด้วยแมนเทิล(ที่ประกอบด้วยซิลิเกตเป็นหลัก)หนา 600 กิโลเมตร และมีเปลือกที่ประกอบด้วยซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ หนาประมาณ 100-300 กิโลเมตร
ลักษณะสำคัญที่พบบนพื้นผิวของดาวพุธ เป็นหลุมอุกาบาตขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Caloris Basin ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1,300 กิโลเมตร ซึ่งคาดว่าจะคล้ายกับหลุมอุกาบาตขนาดใหญ่ที่พบบนดวงจันทร์ ที่เกิดจากการชนของอุกาบาตขนาดใหญ่ที่มีขนาดประมาณ 100 กิโลเมตร และยังพบหลุมอุกาบาตขนาดต่างๆอีกมากมาย ทั้งที่เกิดขึ้นใหม่ที่แสดงขอบหลุมเห็นได้เด่นชัด และหลุมอุกาบาตเก่าแก่ที่ขอบหลุมราบเรียบขึ้นอันเนื่องจากการชนของอุกาบาตในระยะต่อๆมา นอกจากหลุมอุกาบาตที่กระจายอยู่ทั่วไปแล้ว พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ราบที่คาดว่าเกิดการระเบิดของภูเขาไฟในอดีตและมีลาวาไหลแผ่ออกมาปกคลุมเป็นบริเวณกว้าง และบางบริเวณพบการสะสมตัวของหิน (ejecta) ที่ได้จากการชนของอุกาบาต
จากการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากยาน Marinar พบหลักฐานที่แสดงว่ายังมีปรากฏการณ์ทางภูเขาไฟอยู่ แต่อาจต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมอีกเพื่อยืนยันความถูกต้อง
จากการสังเกตโดยใช้คลื่นวิทยุในบริเวณขั้วเหนือ แสดงหลักฐานที่อาจมีน้ำแข็ง ซึ่งเนื่องจากว่าแกนหมุนรองตัวเองของดาวพุธเกือบตั้งฉากกับระนาบของวงโคจร ทำให้บริเวณที่เป็นขั้วเหนือเห็นดวงอาทิตย์เฉพาะบริเวณขอบฟ้าเท่านั้น ในหลุมอุกาบาตอาจไม่โดนแสงอาทิตย์ส่องถึงเลยและอาจมีอุณหภูมิต่ำถึง –161 OC ซึ่งต่ำพอที่จะเก็บรักษาไม่ให้น้ำแข็งระเหยเป็นไอออกสู่บรรยากาศ หรือน้ำแข็งนี้อาจได้จากการชนของดาวหางดาวพุธมีสนามแม่เหล็กอย่างอ่อน มีความเข้มประมาณ 1 %ของสนามแม่เหล็กโลก ทำให้เกิดชั้น magetosphere รอบดาวพุธ แกนของสนามแม่เหล็กวางตัวทำมุมประมาณ 7 องศากับแกนหมุนของดาวพุธ การที่ดาวพุธมีค่าความเข้มสนามแม่เหล็กที่ต่ำอาจเนื่องจากดาวพุธมีขนาดเล็กและมีแกนกลางซึ่งส่วนใหญ่เป็นของแข็ง และการที่ยังพบสนามแม่เหล็กบนดาวพุธ อาจเป็นการแสดงให้เห็นว่าแกนกลางของดาวพุธเป็นเหล็กและอาจหลอมเหลวเพียงเล็กน้อย หรืออาจเนื่องจากสภาพแม่เหล็กคงค้าง (remnant magnetization) ที่ยังเหลืออยู่ในหินซึ่งเกิดในขณะที่ดาวพุธยังมีสนามแม่เหล็กความเข้มสูงตอนที่ดาวพุธยังมีอายุน้อย
ชั้นบรรยากาศของดาวพุธมีความเบาบางมากและก็ไม่เสถียรนัก เนื่องจากดาวพุธมีมวลน้อยมากจึงทำให้มีแรงดึงดูดไม่เพียงพอที่จะยึดชั้นบรรยากาศไว้ได้นาน ชั้นบรรยากาศของดาวพุธประกอบไปด้วยแก๊สออกซิเจน ไฮโดรเจน โซเดียม ฮีเลียม โพแทสเซียม และแคลเซียม โดยไฮโดรเจนและฮีเลียมนั้นได้มาจากลมสุริยะ ส่วนแก๊สอื่นๆเกิดขึ้นบนดาวพุธเอง สำหรับด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์อากาศบนดาวพุธจะร้อนมากทำให้แก๊สเบาอย่างเช่นฮีเลียมมีพลังงานสูงสามารถหลุดออกไปนอกอวกาศได้ ส่วนด้านมืดของดาวพุธที่หนาวเย็นนั้นชั้นบรรยากาศจะมีความหนาแน่นมากกว่าเนื่องจากโมเลกุลของแก๊สมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะหลุดออกสู่อวกาศได้
ดาวพุธไม่มีดาวบริวาร
บนท้องฟ้าที่มองจากพื้นโลก ดาวพุธ สามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เนื่องจากดาวพุธมักอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์จึงอาจสังเกตเห็นได้ยากโดยเฉพาะในขณะพลบค่ำหรือตอนใกล้รุ่งซึ่งเป็นช่วงที่ดาวพุธอยู่บริเวณขอบฟ้า
อ่านต่อ
