最も内側の速い惑星である水星は、太陽との珍しい3:2の自転軌道共鳴に閉じ込められています。つまり、星の周りを2周するごとにちょうど3回自転します。この奇妙な結合と、水星の非常に離心率の高い(長くなった)軌道が組み合わさり、太陽系で最も奇妙な「日」の一つを作り出しています。水星の太陽日は、ある日の出から次の日までで、約176地球日に及び、約88地球日の公転年の2倍以上の長さです。一方、恒星自転周期(恒星に対する自転1回)は約59地球日です。この共鳴は、太陽の強力な潮汐力が水星の非球形と偏心軌道に作用し、太陽からの距離が劇的に変化することから生じます。これらの潮汐は数十億年にわたり回転エネルギーを消散させ、惑星は多くの衛星で見られるより一般的な1:1の同期回転ではなく、安定した3:2の「ロック」状態に落ち着きました。この奇妙なリズムが水星の表面環境を深く形作っています。長時間の日照期間(場所によっては最大88地球日)には、太陽が地形を焼き尽くし、430°C(約800°F)を超える灼熱の高温に達します。その後、同じく長い夜間は気温が−170°C(−280°F)以下に急落し、激しい熱膨張と収縮を引き起こし、岩石を亀裂させ、長期的な地質に影響を与えます。極端な昼夜サイクルは揮発性物質にも影響を及ぼし、表面を移動させることを可能にします。驚くべきことに、水星は太陽に非常に近い軌道を公転しているにもかかわらず、水星には水氷を抱えています。水星は極地近くの恒久的に影に覆われたクレーターに閉じ込められており、惑星のほぼゼロの軸傾きのために太陽光が届かないためです。NASAのMESSENGERミッション(2011年から2015年まで周回)のデータによると、明るいレーダー反射堆積物は水氷として存在し、やや暖かい場所では暗い断熱層の下に埋もれていることが多く、最も寒い地域ではより純粋な露出氷が存在することが確認されました。これらの発見は、軌道力学と潮汐ロックが、最も熱い岩石惑星でも揮発性物質を保存できることを示しています。したがって、水星の3:2共鳴は軌道力学、極端な気候、表面化学、そして予想外の居住可能性の手がかりを結びつけており、他の恒星の周囲に存在する近接岩石系外惑星を理解する上で貴重な教訓を提供します。これらの惑星の多くは、同様の共鳴状態や激しい温度変動を経験する可能性があります。出典:NASA(MESSENGERミッションデータを含む)、ウィキペディアの惑星事実、Nature GeoscienceおよびIcarusの科学文献。