Mivel a kedvezőtlen megfigyelési lehetőségek miatt földi távcsövekkel felszíni részleteket nem sikerült a bolygón elkülöníteni, így felszíni viszonyairól a Mariner-képek megérkezése előtt lényegében csak annyit tudtunk, hogy igen rossz fényvisszaverő képességű, sötét anyagok építhetik fel, mert az ún. vizuális albedója 2 a Holdéval együtt a legalacsonyabb (mindössze 7%-os) a Naprendszer jelentősebb égitestjei között.
A Holdéhoz hasonló albedóból kiindulva kézenfekvő volt a feltételezés, hogy a merkúri tájak (anyagok, formák) is a Földünk kísérőjén megismertekkel mutatnak rokon vonásokat. E sejtések ellenére még a szakembereket is meglepte az első Merkúr-felvételekről kibontakozó rendkívül erős hasonlóság.
Ez egyszersmind azt is lehetővé tette, hogy a Merkúr felszíni alakzatait a Holdéval összevetve lehessen elemezni, és holdi analógia alapján az eddig közvetlenül még nem vizsgálható kőzettani viszonyokra is következtethessünk.
A Merkúr felszínének alapvető meghatározója, hogy rajta a becsapódásos eredetű formák uralkodnak (6. kép), amelyek a már lefényképezett Ny-i féltekét lényegében teljesen elborítják. Alaposabb vizsgálatok a becsapódások következményeként létrejövő formaegyüttesek (kráterbelső, krátergyűrű, kidobott takaró, másodlagos kráterek) mellett részben az azok által kiváltott, de lényegesen fiatalabb alakzatokra (lávaelöntésekre, szerkezeti formákra) is felhívják a figyelmet.
A fontosabb formák jellemzése
Kráterek. A bolygó felszínének a kráterek a legközönségesebb, legelterjedtebb alakzatai. Elsősorban ezek nagy száma miatt olyan erős a hasonlóság a merkúri és a holdi tájak között. Csak az alaposabb vizsgálatok mutatták ki, hogy a Merkúr nagyobb tömegéből következő nagyobb gravitációja sajátos vonásokat is kölcsönzött a felszínt úgyszólván teljesen elborító, becsapódásos eredetű formáknak. Ezek közül kiemelhető, hogy a Merkúron a 20 km-nél nagyobb kráterek már általában központi csúccsal rendelkeznek, sáncfalaik pedig teraszos szerkezetűek. A Holdon ezek a jellemzők csak 40 km feletti átmérő esetén figyelhetők meg. A nagyobb (2,3-szeres) nehézségi erő az oka annak is, hogy a kráterek körül a kidobott takaró csak fele akkora kiterjedésű, mint égi szomszédunkon.
2 albedo – önmagában nem világító test által minden irányban (szórtan) visszavert fény erősségének viszonya a ráeső (a testet megvilágító) fény erősségéhez.
6. kép. A Merkúr becsapódásos eredetű formákkal borított felszíne (a Mariner-10 felvétele). Számor kráter körül radiálisan szétfutó fényes sávok (sugársávok) láthatók
Sajátos formatípust képviselnek a fényes sugársávokkal rendelkező kráterek (6. kép). A központból radiálisan szétfutó fényes sávok kisméretű másodlagos kráterek sorából állnak. (A másodlagos kráterek egy kozmikus becsapódás által kivetett kőzettörmelék visszahullása révén keletkeznek.) Mivel e sávok minden útbaeső formáción áthaladnak, ezért a sugársávos kráterek a merkúrfelszín fiatal (esetleg legfiatalabb) formagenerációját jelenthetik.
A legnagyobb becsapódásos eredetű formák a medencék. Mivel belsejüket a becsapódást követően nagy valószínűséggel lávaárak töltötték fel, ezért viszonylag sík a felszínük, és a holdi mare (tenger) területekhez hasonlítanak. Albedójuk azonban nem üt el nagyon élesen a környezetükétől, ezért kevésbé feltűnőek, mint a holdtengerek. Legismertebb a Caloris-medence.
Redőgerincekre emlékeztető párkányok, teraszok. Első pillantásra ezeknek az olykor több száz kilométeres hosszúságot és néha 3000 m-es magasságot elérő lineáris formáknak is vannak holdi megfelelői a mare területek lávafolyásfrontjaiban. Mivel azonban a Merkúr felszínén mindenfelé
előfordulnak, átmetszik az alattuk levő alakzatokat és általában hosszú szakaszokon egyenesek, ezért inkább tektonikus eredetük valószínű.
Formájuk alapján a kéreg összehúzódásával kapcsolatos felpréselődéseknek tarthatók.
Az atmoszferikus erózió nyomait eddig még egyáltalán nem sikerült észlelni a bolygófelszín formáin. Ez arra utal, hogy a Merkúrnak története folyamán vagy nem is volt légköre, vagy csak igen rövid ideig létezett, fejlődésének igen korai szakaszában.
A merkúrfelszín nagy morfológiai egységei
Az eddigi vizsgálatok azt mutatják, hogy a különböző felszíni formák nem teljesen egyenletes eloszlásban találhatók meg a Merkúr felszínén, hanem többé-kevésbé jellegzetes és körülhatárolható nagy egységeket képeznek.
Ezeknek az újabban „rétegtani (sztratigráfiai) egységeknek” nevezett felszíntípusoknak (formációknak) elkülönítésére, sőt viszonylagos koruk meghatározására a földi sztratigráfiában kidolgozott elvek és módszerek alkalmazásával nyílik lehetőség. Felhasználásuk ezért a Naprendszer Föld típusú égitestjeinek a vizsgálatában az utóbbi évtizedben mind általánosabbá vált. Sajátos, nagyon eredményes módszerként csatlakozik ezekhez a krátersűrűség-számítás. Jórészt ezeknek köszönhető, hogy ma már több közeli égitesten sor kerülhetett a közel azonos korú formációk (rétegtani tartományok) elkülönítésére. Ezek a tartományok többnyire egy-egy meghatározott fejlődési szakasz eredményei, s így általában egy (igaz, rendszerint elég hosszú) időszakot jeleznek.
A merkúrfelszín részleges ismerete miatt az ott feltárt morfológiai (sztratigráfiai) egységek még nem lehetnek teljesek (és talán nem is véglegesek), de a legalapvetőbbek már kezdenek kirajzolódni. Az időbeli sorrendet betartva, az alábbi fő típusok különíthetők el:
7. kép. A Merkúr eddig ismert legnagyobb centrálszimmetrikus alakzata: a Caloris formáció (a Mariner-10 felvétele). A kép bal oldalán jól látható a Caloris montes félköríves részlete, s azon belül több koncentrikusan ívelt alakzat is kivehető
1. Kráterközi síkságok. A Merkúr legelterjedtebb és legidősebb rétegrajzi egységei. Egyenletes felszínük – amely esetleg a legősibb Merkúrkéreg maradványa – tele van viszonylag kisméretű kráterekkel, amelyeknek jelentős része másodlagosnak minősíthető.
2. Kráterekkel telített terep. Sűrűn, egymás mellett elhelyezkedő, részben egymást átfedő, nagyobb kráterek sokasága borítja. Ezek a vidékek hasonlítanak leginkább a holdi terrákra (szárazföldekre). A kráterek között (nyilván az erős átfedés miatt) kidobott takaró nem látható.
3. Idős kráterek és medencék gyűjtőnévvel foglalják össze azokat a képződményeket, amelyek körül felfedezhető a kidobott takaró maradványa, belsejükben pedig lapos síkságok vannak.
Ezek közé tartozik a hatalmas Caloris formáció (7. kép), amelynek hegygyűrűje (Caloris montes), a kidobott takaró völgyekkel, gerincekkel borított területe, valamint a belső medencét kitöltő egyenletes síksága az előzőekhez hozzáilleszthető, azoknál fiatalabb egység. A medence hegységgyűrűje a becsapódáskor feltorlaszolt alapkőzet szabálytalan tömbjeiből áll. Ezt csaknem 1000 km szélességben övezi a kidobott takaró változatos felszínű területe. Ezeknél fiatalabb a belső síkság, amelynek felületét párkányok és teraszok teszik hullámossá.
A Caloris-medencét övezőhöz hasonló, völgyekkel szabdalt vidék a Merkúr felszínén többfelé is található. Ezek egy része valószínűleg a bolygó még ismeretlen félgömbjén elterülő medencékhez tartozik. Mivel ezek a formációk ritkán fedik át egymást, relatív koruk meghatározása nehéz.
A medencék belsejében látható, de helyenként azoktól függetlenül is megjelenő egyenletes felszínű síkságok – amelyeket mindenfelé nagyjából azonos kort jelző, viszonylag alacson krátersűrűség jellemez – a Merkúr legfiatalabb, regionálisan jelentkező sztratigráfiai egységei.
4. Fiatalabb képződmények (pl. sugársávos kráterek) csak foltszerűen fordulnak elő az égitest lefényképezett tájain.