Наземні телескопічні дослідження

Перше телескопічне спостереження Меркурія було зроблене Галілео Галілеєм на початку XVII ст. Хоча він спостерігав фази Венери, його телескоп був недостатньо потужним, щоб спостерігати фази Меркурія. 1631 року П'єр Гассенді здійснив перше телескопічне спостереження проходження планети перед диском Сонця. Момент проходження було обчислено до того Йоганном Кеплером. 1639 року Джованні Зупі за допомогою телескопа відкрив, що орбітальні фази Меркурія подібні фазам Місяця і Венери. Спостереження остаточно довели, що Меркурій обертається навколо Сонця.

Покриття однією планетою диска іншої з Землі спостерігається дуже рідко. Венера покриває Меркурій раз на кілька століть і ця подія спостерігалась в історії тільки одного разу — 28 травня 1737 року Джоном Бевісом у Гринвіцькій обсерваторії. Наступне покриття Меркурія Венерою відбудеться 3 грудня 2133 року.

Труднощі, притаманні спостереженню Меркурія, зумовили те, що він довгий час залишався найменш вивченою планетою. 1800 року Йоганн Шретер, який вів спостереження поверхні Меркурія, оголосив, що він виявив на ній гори висотою 20 км.Фрідріх Бессель, використовуючи замальовки Шретера, помилково визначив період обертання планети навколо своєї осі за 24 години і нахил осі у 70°. У 1880-х рокахДжованні Скіапареллі картографував планету більш точно і припустив, що період обертання становить 88 днів і збігається зсидеричним періодом обертання навколо Сонця через припливні сил. Цей феномен, відомий як синхронне обертання, властивий також Місяцю. Роботу з картографування Меркурія було продовжено Еженом Антоніаді. 1934 року він видав книгу, в якій було подано старі карти і його власні спостереження. Чимало деталей поверхні Меркурія отримали свою назву згідно з картами Антоніаді.

У червні 1962 року група науковців Інституту радіотехніки та електроніки Академії наук СРСР під керівництвом Володимира Котельнікова провела перші радіолокаційні спостереження планети та виявила схожість відбивних властивостей Меркурія та Місяця. Трьома роками пізніше подібні дослідження, здійснені американцями Гордоном Петтергілом та Р. Дьюсом за допомогою радіотелескопа обсерваторії Аресібо в Пуерто-Рико, переконливо довели, що період обертання Меркурію становить близько 59 днів.

Італійський астроном Джузеппе Коломбо зауважив, що період обертання Меркурію навколо своєї осі становить близько двох третин від його сидеричного періоду обертання, і припустив, що ці періоди утворюють резонанс 3:2, а не 1:1. Дані з «Маринера-10» згодом підтвердили цю точку зору. Це не означає, що карти Скіапареллі та Антоніаді були не невірними. Просто астрономи бачили одні й ті ж деталі планети кожен другий оберт її навколо Сонця, заносили їх у карти й ігнорували спостереження в той час, коли Меркурій був звернений до Сонця іншим боком, оскільки через геометрію орбіти умови для спостереження були несприятливими.

Близькість Сонця створює деякі проблеми і для телескопічного вивчення Меркурія. Так, наприклад, телескоп «Габбл» ніколи не використовувався і не буде використаний для спостереження цієї планети. Його будова не дозволяє спостерігати близькі до Сонця об'єкти — спроба зробити це пошкодить апаратуру.