استكشاف عطارد بالتلسكوبات الأرضية

كان أول رصد لعطارد بواسطة التلسكوب في القرن السابع عشر على يد غاليليو غاليلي، وكان قد لاحظ ظاهرة الطور الكوكبي عندما راقب الزهرة، لكن لم يكن مقرابه قوياً كفاية ليرى طور عطارد. صنع بيير جاسيندي سنة 1631 تلسكوباً استطاع مراقبة عبور الكوكب أمام الشمس وهو الذي تنبأ به يوهانس كيبلر. واستطاع جيوفاني باتيستا زوبي سنة 1639 رصد واكتشاف أن عطارد له أطوار مدارية مشابهة للزهرة والقمر، وأثبتت هذه الملاحظة بشكل قاطع دوران عطارد حول الشمس.[12]

إحدى الأحداث الفلكية النادرة هي مرور أحد الكواكب أمام الآخر، وتسمى ظاهرة الاحتجاب، ويحتجب عطارد والزهرة مرة كل بضع قرون. والمراقبة الفلكية الوحيدة لهذا الحدث حدثت في 28 أيار من سنة 1737، وقد راقبها العالم جون بفيس في المرصد الملكي في بريطانيا، [33] ومن المتوقع أن يقع الاحتجاب التالي في 3 كانون الأول من سنة 2133.[34]

تمكن يوهان شروتر سنة 1800 من رصد بعض تضاريس سطح عطارد حيث سجل مشاهدته لعشرين كم من الجبال المرتفعة. بعد ذلك استخدم فريدريك بيسيل الملاحظات للحصول على تقديرات خاطئة عن فترة المدار الفلكي والتي قدرها بأربعة وعشرين ساعة، والميل المحوري الذي حدده بسبعين درجة.[35] قام جيوفاني إسكيابارلي سنة 1880 برسم خرائط لسطح عطارد بشكل أكثر دقة واقترح أن فترة دورانه تبلغ 88 يوم، أي نفس فترة الدوران الفلكي بسبب تقييد قوى المد والجزر.[36] يمكن ملاحظة هذه الظاهرة أيضاً بالنسبة للقمر، وتُعرف باسم الحركة التزامنية. توبعت جهود رسم خرائط عطارد فيما بعد على يد إيغنيوس أنطونيادي الذي أصدر كتاباً سنة 1934 يحوي كل خرائطه ومراقباته لعطارد، وقد أخذت العديد من خصائص سطوح الكواكب ولا سيما البياض من هذا الكتاب.[37]

قام فريق من العلماء السوفيت تابع لمعهد هندسة الرادار والإلكترونيات في الأكاديمية السوفيتية للعلوم سنة 1962 بإرسال وتلقي أمواج رادارية وملاحظة تضاريس سطح عطارد، ليَكون أول اكتشاف لعطارد بواسطة الرادار.[38][39][40] بعد ثلاث سنوات استخدم عالم أمريكي يُدعى غوردون بيتنجيل المقراب الراديوي لمقراب أرسيبو الكاشوفي لرصد فترة دوران الكوكب ليحسم هذا الأمر بفترة مقدارها 58 يوماً.[41][42] بذلك أصبحت نظرية الحركة المتزامنة لعطارد مقبولة على نطاق واسع. لكن المعضلة التي واجهها العلماء أنه إذا كان عطاردُ معرضاً لتقييد قوى المد والجزر فإن حرارة السطح المظلم يَجب أن تكون أبرد بكثير من القيم التي حصلوا عليها من انبعاث الأمواج اللاسلكية، ومع ذلك رَفَضَ العلماء إسقاط نظرية الحركة التزأمنية للكوكب وفَسرُوا ذلك بنظريات بديلة مثل توزيع الطاقة الحرارية بواسطة الرياح.[43]

لاحظ عالم إيطالي يدعى جوزيف كولومبو أن فترة دوران عطارد هي ثلثا فترة دورانه الفلكي، واقترح لذلك أن فترتي الدوران المحوري والمدار حبيستا رنين يُعادل 3:2 بدلاً من 1:1.[44] وأكدت المعلومات التي توافرت فيما بعد بفضل المسبار مارينر 10 صحة هذه الفرضية،[45] مما يَعني أن خرائط إسكيابارلي وأنطونيونادي صحيحة. لم تظهر المراقبة الأرضية الكثير من المعلومات الداخلية حول عطارد، ولم تتعمق المعرفة الصحيحة حول عطارد إلا عند التحليق فوقه