A Merkúr a Naprendszer legkisebb ismert bolygója. Mindössze 5000 kilométer átmérőjű (40%-kal nagyobb a Holdnál), és a Naphoz legközelebbi planéta. Ennek eredményeként meglehetősen forró is, felszíni hőmérséklete 400 °C fölötti (az ólom olvadáspontja 327 °C).
A Merkúr kapcsán általában nem nagyon szoktak légkörről beszélni, ami többé-kevésbé helytálló. Légköre valóban nem nagyon van, de a felszín felett van egy gázréteg, amelyet exoszférának neveznek a szakértők. Ez annyira ritka, hogy benne az atomok alig-alig találkoznak egymással.
Az exoszféra két forrásból táplálkozik. Egyrészt az úgynevezett Jupiter-család üstököseiről levedlett mikrometeoroidokból, amelyek folyamatosan bombázzák a Merkúrt és a belső bolygókat. Ezek a Föld légkörében elégnek, de a Merkúr esetében a ritka légkör miatt elérik a felszínt, és becsapódásuk nyomán molekulák kerülnek a felszín fölé. Az exoszféra másik forrása a napszél, vagyis a Napból származó, nagy sebességű szubatomi részecskék.
Mivel mind a napszél, mind a mikrometeroidok molekulák közötti ütközéseket váltanak ki, ezek a hatások persze egyúttal az exoszféra ritkításához is vezethetnek, mivel annak anyagát kivethetik az űrbe. Ezért is beszélünk exoszféráról, nem pedig stabil légkörről: a felszín feletti gázréteg folyamatosan változik, állandóan pótlódik, de veszít is magából az űr felé szivárogva.
Ezért is nagyon érdekes, hogy egy bolygókutató csoport nemrégiben arról számolt be, hogy a NASA MESSENGER nevű szondája három különálló alkalommal is fényesedni látta a Merkúr exoszféráját, olykor az eredeti 20-szorosára is. A MESSENGER 4 éven át keringett a Merkúr körül, nagy felbontásban térképezve fel annak felszínét, vizsgálva a felszín összetételét és a bolygó belső szerkezetét. Ultraibolya kamerájával pedig a főként kalciumból, magnéziumból és nátriumból álló exoszférát is tanulmányozta.
Ami a várakozásoknak megfelelően nem bizonyult túlságosan jelentősnek. Egy, az adatok alapján született tanulmány szerint a Merkúr körül összesen 20 kilogramm kalcium van, ami elenyésző mennyiség. A MESSENGER kamerája azonban kellően érzékenynek bizonyult az exoszféra monitorozásához. Így sikerült megmutatni, hogy az ingatag légkör időnként sűrűsödik, máskor ritkábbá válik. Ez az ingadozás egyrészt szezonális, vagyis attól függő, hogy hol van a bolygó a pályáján. A szezonális változás keretében az exoszféra sűrűsége 88 naponta kétszer a minimum duplájára nő.
2011 augusztusában, 2012 októberében és 2013 áprilisában azonban a sűrűség hirtelen ugrott meg. Ez nyilvánvalóan nem a napszél következménye volt, hanem annak a becsapódásoké, hirtelen sok atom került a felszínről az exoszférába. A szakértők úgy sejtik, hogy a megfigyelési adatok megugrása mögött szokatlanul nagy becsapódások lehettek: szokásos porszemek helyett pár centiméteres meteoroidok érhették el a bolygót. A becslések szerint a legnagyobb akár 16 centiméteres is lehetett.
A becsapódási sebesség jelentős volt, ami a Nap közelségéből adódik, a kérdéses objektumok vélhetően több mint 100 ezer km/órával érték el a felszínt. (A Föld felszínét elérő objektumok becsapódási sebessége általában „csak” 1200 km/óra.) Ennek következtében a becsapódáskor sok energia szabadult fel, részben hő és fény formájában, részben a levegőbe repülő anyagként. A megfigyelések alapján a szakértők úgy becsülik, hogy az első becsapódáskor 500 gramm nátrium és 1500 gramm magnézium kerülhetett az exoszférába. A második becsapódáskor 1500 gramm nátrium kerülhetett fel, a harmadikkor pedig 250 gramm, ami még mindig tetemes hányada az exoszféra teljes nátriumtartalmának.
A kutatók számításai szerint hasonló becsapódások akár naponta is megtörténhetnek a Merkúron, csak a MESSENGER a legtöbbről időzítési okok miatt lemaradt. A bolygóhoz 2025-ben megérkező európai-japán fejlesztésű BepiColombónak talán nagyobb szerencséje lesz majd, így jobban nyomon tudja követni, hogyan változik akár napi szinten a Merkúr körüli légréteg.
