水星是太陽系內與地球相似的4顆類地行星之一，有著與地球一樣的巖石個體。它是太陽系中最小的行星，在赤道的半徑是2,439.7公里。水星甚至比一些巨大的天然衛星，比如甘尼米德（木衛三）和泰坦（土衛六）還要小 ——雖然質量較大。水星由大約70%的金屬和30%的硅酸鹽材料組成，水星的密度是5.427克/cm3，在太陽系中是第二高的，僅次于地球的5.515克/cm3。如果不考慮重力壓縮對物質密度的影響，水星物質的密度將是最高的——未經重力壓(ya)縮的水星(xing)物質密度是5.3克/cm3，相較之下的地球物質只有4.4克/cm3。
從(cong)水星的(de)(de)密度(du)(du)可(ke)以推(tui)測其(qi)內部結構的(de)(de)詳細資料(liao)。地球(qiu)的(de)(de)高(gao)密度(du)(du)，特別是核(he)心的(de)(de)高(gao)密度(du)(du)是由(you)重(zhong)力壓(ya)縮(suo)所導致的(de)(de)。水星是如此的(de)(de)小(xiao)，因此它(ta)的(de)(de)內部不會被強力的(de)(de)擠壓(ya)。所以它(ta)要(yao)有如此高(gao)的(de)(de)密度(du)(du)，它(ta)的(de)(de)核(he)心必然很大(da)且含有許多的(de)(de)鐵。
美國發射的“水(shui)手10號”在1974年(nian)3月(yue)(yue)、9月(yue)(yue)和1975年(nian)3月(yue)(yue)探測了(le)(le)水(shui)星，并向地面發回(hui)5000多張照片，為我(wo)們了(le)(le)解水(shui)星提供了(le)(le)珍(zhen)貴的信息(xi)。從(cong)照片上我(wo)們看出，水(shui)星的外貌酷似月(yue)(yue)球，有許多大小不一的環形(xing)山(shan)，還(huan)有輻(fu)射紋、平原、裂谷、盆(pen)地等地形(xing)。
水星的表面很像月球，滿(man)布著環形山、大平原、盆地、輻射(she)紋和斷(duan)崖。1976年，國際天文(wen)學聯合會(hui)開始為水星上的環形山命名。
水星(xing)表面上(shang)有著星(xing)羅棋布的(de)大(da)大(da)小小的(de)環形山(shan)，既(ji)有高山(shan)，也有平原，還有令人(ren)膽(dan)寒的(de)懸(xuan)崖(ya)峭壁。據統計，水星(xing)上(shang)的(de)環形山(shan)有上(shang)千(qian)個(ge)，這些(xie)環形山(shan)比月亮上(shang)的(de)環形山(shan)的(de)坡(po)度平緩些(xie)。
水星(xing)上的(de)(de)(de)環形山(shan)和月(yue)球上的(de)(de)(de)環形山(shan)一樣，也進(jin)行了(le)命(ming)名。在國(guo)際天文(wen)學(xue)聯合會已命(ming)名的(de)(de)(de)310多個環形山(shan)的(de)(de)(de)名稱中，其(qi)中有(you)(you)15個環形山(shan)是以我們(men)中華民族的(de)(de)(de)人(ren)物的(de)(de)(de)名字命(ming)名的(de)(de)(de)。有(you)(you)伯(bo)牙：傳(chuan)說是春秋時代(dai)的(de)(de)(de)音(yin)(yin)樂(le)家(jia)(jia)(jia)；蔡(cai)琰：東漢末(mo)(mo)女詩人(ren)；李白(bai)：唐(tang)(tang)代(dai)大詩人(ren)；白(bai)居易：唐(tang)(tang)代(dai)大詩人(ren)：董源(yuan)：五(wu)代(dai)十國(guo)南唐(tang)(tang)畫(hua)(hua)(hua)家(jia)(jia)(jia)；李清(qing)照：南宋(song)女詞人(ren)；姜夔：南宋(song)音(yin)(yin)樂(le)家(jia)(jia)(jia)；梁楷：南宋(song)畫(hua)(hua)(hua)家(jia)(jia)(jia)；關(guan)漢卿：元(yuan)代(dai)戲(xi)曲家(jia)(jia)(jia)；馬(ma)致(zhi)遠：元(yuan)代(dai)戲(xi)曲家(jia)(jia)(jia)；趙孟頫：元(yuan)代(dai)書畫(hua)(hua)(hua)家(jia)(jia)(jia)；王蒙：元(yuan)末(mo)(mo)畫(hua)(hua)(hua)家(jia)(jia)(jia)；朱耷：清(qing)初畫(hua)(hua)(hua)家(jia)(jia)(jia)；曹沾（即(ji)曹雪(xue)芹）：清(qing)代(dai)文(wen)學(xue)家(jia)(jia)(jia)；魯迅：中國(guo)現代(dai)文(wen)學(xue)家(jia)(jia)(jia)。
水星(xing)表面平均溫(wen)(wen)(wen)度約452K，變化范圍(wei)從90-700K，是溫(wen)(wen)(wen)差(cha)最大的行星(xing)。白天太(tai)(tai)陽光直射處溫(wen)(wen)(wen)度高達427℃，夜晚(wan)太(tai)(tai)陽照不到時，溫(wen)(wen)(wen)度降低(di)到-173℃。可(ke)以(yi)比較一下地球，地球上(shang)
的(de)(de)度(du)溫(wen)變(bian)化只有(you)(you)11K（這里(li)只是(shi)太陽(yang)輻射能量(liang)，不考慮“季節(jie)”，“天氣”）。 水星的(de)(de)表面的(de)(de)日照比(bi)地球強8.9 倍(bei)，總共輻照度(du)有(you)(you)9126.6W/㎡。
令人驚訝地(di)是，在(zai)1992年所(suo)進行的(de)(de)雷(lei)達觀察顯(xian)示，水星的(de)(de)北極有冰(bing)。一(yi)般(ban)相信這些(xie)(xie)冰(bing)存(cun)在(zai)于陽光永無(wu)法照射到的(de)(de)環形山底部，由于彗星的(de)(de)撞擊或行星內部的(de)(de)氣體冒出表(biao)面(mian)而積累(lei)的(de)(de)。由于沒有大(da)氣調節，這些(xie)(xie)地(di)方的(de)(de)溫度(du)一(yi)直維持在(zai)華(hua)氏零下(xia)280度(du)（約合-173℃）左右。
水星的表面表現出巨大的急斜面，有些達到幾百千米長，三千米高。有些橫處于環形山的外環處，而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據估計，水星表面收縮了大約0.1%（或(huo)在(zai)星(xing)球半徑上遞(di)減了大約1千(qian)米）！
水(shui)星表面受到無數(shu)次的(de)隕石撞(zhuang)擊，到處坑洼。當水(shui)星受到巨大的(de)撞(zhuang)擊后，就會有盆地形成，周圍則由山(shan)脈(mo)圍繞(rao)。在盆地之外(wai)(wai)是撞(zhuang)擊噴出的(de)物質，以及平(ping)(ping)坦的(de)熔巖洪流平(ping)(ping)原。此(ci)外(wai)(wai)，水(shui)星在幾十億年的(de)演變過(guo)程中，表面還形成許(xu)多(duo)褶皺、山(shan)脊和裂(lie)縫，彼此(ci)相互交錯。
水(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)環形(xing)(xing)山很類似月球(qiu)。水(shui)星(xing)(xing)表面最顯著的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)特(te)征（只包括(kuo)已經被(bei)拍(pai)攝過的(de)(de)(de)部分）之一是一個直徑達到(dao)1360km的(de)(de)(de)沖擊性(xing)環形(xing)(xing)山：卡路里（Caloris）盆地，是水(shui)星(xing)(xing)上溫度最高的(de)(de)(de)地區。如同(tong)(tong)月球(qiu)的(de)(de)(de)盆地，Caloris盆地很有(you)可能形(xing)(xing)成于太(tai)陽系早(zao)期的(de)(de)(de)大碰(peng)(peng)撞中，那次碰(peng)(peng)撞大概同(tong)(tong)時造成了星(xing)(xing)球(qiu)另(ling)一面正對盆地處奇特(te)的(de)(de)(de)地形(xing)(xing)。水(shui)星(xing)(xing)地形(xing)(xing)被(bei)標記為多起伏的(de)(de)(de)，原因是幾十億年(nian)(nian)前水(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)核心冷卻收縮引起的(de)(de)(de)外殼起皺。大多數的(de)(de)(de)水(shui)星(xing)(xing)表面包括(kuo)二個不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)年(nian)(nian)齡(ling)層(ceng)；比(bi)較年(nian)(nian)輕(qing)的(de)(de)(de)比(bi)較平，或(huo)許是因為溶巖(yan)浸(jin)入了較早(zao)地形(xing)(xing)的(de)(de)(de)結果。除此之外，水(shui)星(xing)(xing)有(you)“顯著性(xing)”的(de)(de)(de)“周(zhou)期性(xing)膨脹”。
在地面上觀測水星(xing)(xing)(xing)(xing)，幾(ji)乎看(kan)不到它的(de)細節。1973年11月3日，美國發射(she)了(le)(le)水手(shou)10號宇宙飛船(chuan)(chuan)，對水星(xing)(xing)(xing)(xing)進行飛近探測。它是人類第一個(ge)“訪問”水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)宇宙飛船(chuan)(chuan)。在它與(yu)水星(xing)(xing)(xing)(xing)三次(ci)相會(hui)的(de)過(guo)程中，向地面發回了(le)(le)5000多張(zhang)照片，為我(wo)們(men)了(le)(le)解(jie)水星(xing)(xing)(xing)(xing)提供(gong)了(le)(le)珍(zhen)貴的(de)信息。在最后一次(ci)，它距水星(xing)(xing)(xing)(xing)表面僅372千米(mi)，拍攝了(le)(le)非常清晰的(de)水星(xing)(xing)(xing)(xing)電視(shi)圖像(xiang)。
水(shui)星表面大(da)大(da)小小的(de)(de)(de)環(huan)形山星羅(luo)棋布，既有(you)高山，也有(you)平(ping)原(yuan)，還有(you)令(ling)人膽(dan)寒的(de)(de)(de)懸(xuan)崖峭壁(bi)。據統計，水(shui)星上的(de)(de)(de)環(huan)形山有(you)上千(qian)個(ge)，這些環(huan)形山比月(yue)亮上的(de)(de)(de)環(huan)形山的(de)(de)(de)坡度平(ping)緩些。
水(shui)星(xing)是(shi)太(tai)陽(yang)系中(zhong)(zhong)密度(du)第二高的(de)(de)行(xing)星(xing)，僅次于地球。據此(ci)，科(ke)學(xue)家們估計水(shui)星(xing)內(nei)部(bu)必(bi)定存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)超(chao)大的(de)(de)內(nei)核(he)，其內(nei)核(he)質(zhi)量甚至可以占到(dao)其總質(zhi)量的(de)(de)2/3，而相比之下，地球的(de)(de)內(nei)核(he)區(qu)質(zhi)量只占地球總質(zhi)量的(de)(de)1/3。美(mei)國華盛(sheng)頓卡內(nei)基(ji)研(yan)究院(yuan)地磁學(xue)系主任，美(mei)國信使號水(shui)星(xing)探(tan)測(ce)器項(xiang)(xiang)目首席科(ke)學(xue)家西(xi)恩(en)·所(suo)羅門（Sean Solomon）教授表示：科(ke)學(xue)界(jie)的(de)(de)觀點是(shi)認為在(zai)太(tai)陽(yang)系早期的(de)(de)狂(kuang)暴撞擊時代，水(shui)星(xing)曾遭遇嚴重撞擊，導致其失去了密度(du)較(jiao)低的(de)(de)一(yi)部(bu)分外殼，因(yin)此(ci)留下了密度(du)相對較(jiao)大的(de)(de)部(bu)分。而此(ci)次信使號探(tan)測(ce)器的(de)(de)任務中(zhong)(zhong)有一(yi)項(xiang)(xiang)便是(shi)通過對水(shui)星(xing)進行(xing)全(quan)地表化(hua)學(xue)成分分析來檢驗這(zhe)個(ge)理論(lun)。
水(shui)星(xing)(xing)含鐵的百(bai)分率超過任何其他已知的星(xing)(xing)系行星(xing)(xing)。這里有數個的理論被提(ti)出來說(shuo)明(ming)水(shui)星(xing)(xing)的高金(jin)屬性。
一個理論說本來水星有一個和普通球粒狀隕石相似的金屬—硅酸鹽比率。那時它的質量是我們觀測到質量的大約2.25倍，但在早期太陽系的歷史中的某個時間，一個星子/微星體撞掉了水星的1/6。影響是水星的地殼和地幔失去了。類似的另外一個理論是一個用來解釋地球月亮的形成的，參見巨物影響理論。另一種說，水星可能在所謂太陽星云早期的造型階段，在太陽爆發出它的能量之前已經穩定。在這個理論中水星那時大約質量是我們觀測到的兩倍；但因為原恒星收縮，水星的溫度到達了大約2500-3500K之間；甚至高達10000K。許多的水星表面的巖石在這種溫度下蒸發，形成"巖石蒸汽"，隨后，"巖石蒸汽" 被星際風暴帶走。第三個理論，類似第二個，認為水星的外殼層(ceng)是被太(tai)陽(yang)風(feng)長(chang)期侵(qin)蝕掉了(le)的，
水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)外貌如月(yue)，內部(bu)卻很像地(di)(di)球(qiu)(qiu)，也(ye)分為殼(ke)、幔、核三層。水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)半(ban)徑(jing)為2439公(gong)里，是地(di)(di)球(qiu)(qiu)半(ban)徑(jing)的(de)38.2%，18個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)合并(bing)起來才抵得上(shang)一(yi)個(ge)(ge)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)大(da)小(xiao)。質量為3.33×102?克，為地(di)(di)球(qiu)(qiu)質量的(de)5.58%，平均(jun)密(mi)度(du)為 5.433克/cm3，略低(di)于地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)平均(jun)密(mi)度(du)。在八大(da)行(xing)星(xing)(xing)中，除地(di)(di)球(qiu)(qiu)外，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)密(mi)度(du)最大(da)由此天文(wen)學家推測水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)外殼(ke)是由硅酸鹽構成的(de)，其中心有個(ge)(ge)比月(yue)球(qiu)(qiu)大(da)得多的(de)鐵(tie)質內核。這個(ge)(ge)核球(qiu)(qiu)的(de)主要成分是鐵(tie)、鎳和(he)硅酸鹽根(gen)據這樣的(de)結構，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)應含鐵(tie)兩萬(wan)億(yi)(yi)億(yi)(yi)噸，按世界(jie)鋼的(de)年產量（約(yue)8億(yi)(yi)噸）計算，可以開采2400億(yi)(yi)年。
地(di)殼厚度100-300km
結皮(pi)厚(hou)度600km
核心(xin)半(ban)徑約(yue)1800km
這個(ge)(ge)行星(xing)有(you)一個(ge)(ge)相(xiang)對(dui)大(da)的(de)(de)(de)（即使是與(yu)地球(qiu)相(xiang)比）的(de)(de)(de)鐵質(zhi)核(he)(he)；水(shui)星(xing)由大(da)約(yue)70% 的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)和(he)30% 的(de)(de)(de)硅酸鹽組成，以致密(mi)(mi)度(du)較高(gao)。平(ping)均密(mi)(mi)度(du)是5430kg/m3；略微地小于地球(qiu)密(mi)(mi)度(du)，卻比金(jin)星(xing)大(da)。地球(qiu)高(gao)密(mi)(mi)度(du)產生的(de)(de)(de)原因是地球(qiu)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)壓縮了(le)地球(qiu)的(de)(de)(de)體積(ji)。水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)只有(you)地球(qiu)的(de)(de)(de)5.5%——鐵核(he)(he)占(zhan)據了(le) 42% 的(de)(de)(de)行星(xing)容積(ji)（地核(he)(he)只占(zhan)17% ）核(he)(he)的(de)(de)(de)周圍(wei)是600km 厚的(de)(de)(de)行星(xing)幔(man)。水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)總重量(liang)約(yue)為30 000兆公噸。
水星有兩種地質(zhi)顯著(zhu)(zhu)不同的(de)平(ping)原。在(zai)坑(keng)穴之間，起(qi)伏平(ping)緩、多丘陵(ling)的(de)平(ping)原，是(shi)水星表面(mian)(mian)可見最古(gu)老(lao)的(de)地區(qu)，早于猛烈的(de)火山口地形。這些(xie)埋藏(zang)著(zhu)(zhu)隕(yun)石坑(keng)的(de)平(ping)原似乎已(yi)湮(yin)滅許多較早的(de)隕(yun)石坑(keng)，并(bing)且缺乏直徑(jing)在(zai)30公(gong)里以下，以及更小的(de)隕(yun)石坑(keng)。還不清楚它們是(shi)起(qi)源于火山還是(shi)撞(zhuang)擊，這些(xie)埋藏(zang)著(zhu)(zhu)隕(yun)石坑(keng)的(de)平(ping)原大(da)致是(shi)均勻的(de)分布在(zai)整個(ge)行星的(de)表面(mian)(mian)。
平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)是(shi)廣泛的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)區域(yu)，布滿(man)了各種大(da)大(da)小小的(de)(de)凹陷(xian)，和月球的(de)(de)海(hai)非常的(de)(de)相似。值得注(zhu)意(yi)的(de)(de)是(shi)，它們(men)廣泛的(de)(de)環繞在(zai)卡(ka)洛(luo)(luo)里盆(pen)地的(de)(de)周圍(wei)。不同(tong)于月海(hai)，水星平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)和埋藏著隕(yun)石(shi)坑的(de)(de)古(gu)老平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)有著相同(tong)的(de)(de)反照率。盡管缺乏(fa)明確的(de)(de)火山(shan)特征，在(zai)地化(hua)的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)臺和圓角、分裂的(de)(de)形(xing)狀都強烈的(de)(de)支持這些平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)起源于火山(shan)。值得注(zhu)意(yi)的(de)(de)是(shi)所(suo)有水星平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)的(de)(de)形(xing)成都比卡(ka)洛(luo)(luo)里盆(pen)地晚，比較在(zai)卡(ka)洛(luo)(luo)里噴發覆蓋物上(shang)可察覺的(de)(de)小隕(yun)石(shi)坑密度可見一(yi)斑(ban)卡(ka)洛(luo)(luo)里盆(pen)地的(de)(de)地板填滿(man)了獨特的(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)地質，破碎的(de)(de)山(shan)脊和粗略的(de)(de)多邊(bian)形(xing)碎裂。不清(qing)楚是(shi)撞擊誘(you)導火山(shan)熔巖(yan)，還是(shi)撞擊造成大(da)片的(de)(de)融(rong)化(hua)。
行星(xing)表面一個不尋常的(de)(de)特征(zheng)是(shi)眾多的(de)(de)壓(ya)縮(suo)皺褶(zhe)或(huo)峭壁，在平原表面交(jiao)錯著(zhu)。隨(sui)著(zhu)行星(xing)內部的(de)(de)冷卻，它可(ke)能會(hui)略為收縮(suo)，并且表面開始變(bian)型(xing)，造成(cheng)了這些特征(zheng)。凹陷(xian)也(ye)(ye)在其它地形，像是(shi)坑(keng)穴和平滑的(de)(de)平原，頂部看見，顯示這些皺褶(zhe)是(shi)在如(ru)今才形成(cheng)的(de)(de)。水(shui)星(xing)的(de)(de)表面也(ye)(ye)會(hui)被太陽(yang)扭(niu)曲 - 太陽(yang)對水(shui)星(xing)的(de)(de)潮汐力比月球對地球的(de)(de)強17倍 水(shui)星(xing)密度
水(shui)星是(shi)(shi)(shi)太陽(yang)系中密(mi)度(du)第二高(gao)的(de)(de)(de)行星，僅(jin)次于地(di)球。據此，科(ke)學(xue)家們估計水(shui)星內(nei)部(bu)必定存在一(yi)個(ge)超大的(de)(de)(de)內(nei)核(he)，其(qi)(qi)內(nei)核(he)質(zhi)量(liang)甚至可以占(zhan)(zhan)到(dao)其(qi)(qi)總質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)2/3，而相比之下，地(di)球的(de)(de)(de)內(nei)核(he)區質(zhi)量(liang)只占(zhan)(zhan)地(di)球總質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)1/3。美國華盛(sheng)頓(dun)卡內(nei)基研究院地(di)磁學(xue)系主任(ren)，美國信(xin)使(shi)號水(shui)星探(tan)測(ce)器(qi)項(xiang)目首席科(ke)學(xue)家西恩·所羅門（Sean Solomon）教授表示：目前科(ke)學(xue)界的(de)(de)(de)觀點(dian)是(shi)(shi)(shi)認為(wei)在太陽(yang)系早期(qi)的(de)(de)(de)狂暴撞(zhuang)擊時代(dai)，水(shui)星曾遭遇嚴重撞(zhuang)擊，導致其(qi)(qi)失去了(le)密(mi)度(du)較(jiao)低的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分外殼，因此留下了(le)密(mi)度(du)相對較(jiao)大的(de)(de)(de)部(bu)分。而此次信(xin)使(shi)號探(tan)測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)任(ren)務中有一(yi)項(xiang)便是(shi)(shi)(shi)通(tong)過對水(shui)星進行全地(di)表化學(xue)成分分析來檢驗這個(ge)理(li)論
在太陽(yang)系的(de)(de)(de)八大行(xing)星(xing)中(zhong)(zhong)，火星(xing)、金星(xing)、地(di)(di)球(qiu)(qiu)、木星(xing)、土星(xing)都有磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，但(dan)只有水(shui)星(xing)是太陽(yang)系類地(di)(di)行(xing)星(xing)中(zhong)(zhong)除了(le)(le)地(di)(di)球(qiu)(qiu)之外唯(wei)一擁有顯(xian)著磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)（不(bu)過盡管如此，它的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)強度也(ye)僅(jin)有地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)1%不(bu)到）。對于一顆行(xing)星(xing)來說，磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)有無絕(jue)非小事，就拿地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)來說，它構成了(le)(le)地(di)(di)球(qiu)(qiu)上生命(ming)的(de)(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)傘(san)，幫(bang)助抵(di)擋有害(hai)的(de)(de)(de)太陽(yang)射(she)線(xian)和其它宇宙射(she)線(xian)，從(cong)而(er)造(zao)就了(le)(le)生命(ming)的(de)(de)(de)樂園。所(suo)羅門博士(shi)將(jiang)地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)稱作“我們(men)的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)保(bao)(bao)護(hu)傘(san)”，如果沒(mei)有地(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，地(di)(di)球(qiu)(qiu)上的(de)(de)(de)生命(ming)將(jiang)很難出現和演化。
研究(jiu)人員相信(xin)(xin)水星(xing)的(de)(de)磁(ci)場產生(sheng)機制和(he)地球的(de)(de)相同，那就是其(qi)外核部位導電熔漿的(de)(de)流動(dong)形成的(de)(de)“電機”模式。此次(ci)信(xin)(xin)使號探測(ce)器將(jiang)精確(que)(que)測(ce)量水星(xing)磁(ci)場的(de)(de)分布，從而幫助(zhu)科學家們檢驗(yan)這一理(li)論是否正(zheng)確(que)(que)。
1973年(nian)(nian)11月，第一個也是(shi)到目前為(wei)止唯一的(de)水星探測(ce)器發射成功，它的(de)既定考察(cha)任務(wu)中(zhong)，有(you)(you)一項就(jiu)是(shi)探測(ce)水星究竟有(you)(you)沒有(you)(you)磁場。它就(jiu)是(shi)美國的(de)“水手10號”探測(ce)器。探測(ce)器曾經(jing)3次(ci)從水星上空飛過(guo)，那是(shi)在1974年(nian)(nian)的(de)3月29日和9月21日，以(yi)及1975年(nian)(nian)3月16日。
“水手10號”第一(yi)次飛越水星(xing)時(shi)，距水星(xing)只有720多公(gong)里。探測器上的(de)(de)(de)(de)照相機(ji)在拍(pai)攝布滿環(huan)形山的(de)(de)(de)(de)水星(xing)地貌的(de)(de)(de)(de)同時(shi)磁強計意外地探測到水星(xing)似(si)乎存(cun)在一(yi)個(ge)很弱的(de)(de)(de)(de)磁場(chang)，而且可能(neng)是(shi)跟地球磁場(chang)那樣有著兩個(ge)磁極的(de)(de)(de)(de)偶(ou)極磁場(chang)。水星(xing)表面(mian)環(huan)形山和磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)使科學家(jia)很感(gan)興(xing)趣，因為(wei)這些都是(shi)前所未知(zhi)的(de)(de)(de)(de)。但是(shi)，磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在必(bi)須得(de)到進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)證實(shi)這就要等待到“水手10號”與水星(xing)的(de)(de)(de)(de)另一(yi)次接近。
由(you)于水(shui)(shui)手(shou)10號僅(jin)拍(pai)攝(she)到水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)表面的(de)37%，所以人類(lei)對水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)了解還很少。“水(shui)(shui)手(shou)10號”探測(ce)器的(de)飛行軌道是這樣安排的(de)：在到達水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)區(qu)域時，它(ta)每(mei)176天(tian)繞(rao)(rao)太陽(yang)轉一圈。我(wo)們知道，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)每(mei)88天(tian)繞(rao)(rao)太陽(yang)一周(zhou)，也就是說，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)每(mei)繞(rao)(rao)太陽(yang)兩圈，“水(shui)(shui)手(shou)10號”來到水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)附近一次，飛越(yue)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)并進(jin)行探測(ce)。
“水(shui)手(shou)10號”第(di)二次(ci)飛(fei)越水(shui)星時(shi)，距表面最(zui)近(jin)時(shi)在48000公里左右，對水(shui)星磁(ci)(ci)場沒(mei)有(you)發現(xian)什么新的(de)(de)情(qing)況。為了取得包括磁(ci)(ci)場在內的(de)(de)更加精確的(de)(de)觀測(ce)資料，科學家們對探測(ce)器的(de)(de)軌道(dao)作了校準(zhun)，使它第(di)三次(ci)飛(fei)越水(shui)星時(shi)，離表面只有(you)327公里，而且更接(jie)近(jin)水(shui)星北極。觀測(ce)結果是(shi)十分令人鼓舞的(de)(de)：水(shui)星確實(shi)有(you)一個偶極磁(ci)(ci)場。從最(zui)初發現(xian)到完全證實(shi)剛好是(shi)一年時(shi)間(jian)。
水星的(de)偶極(ji)磁(ci)(ci)場(chang)與地球(qiu)(qiu)的(de)很相(xiang)像，極(ji)性也(ye)相(xiang)同，即水星磁(ci)(ci)場(chang)的(de)南極(ji)在水星的(de)北半(ban)球(qiu)(qiu)，其北極(ji)在南半(ban)球(qiu)(qiu)。
水(shui)(shui)星(xing)表面有(you)(you)(you)100多個(ge)(ge)具有(you)(you)(you)放射條紋(wen)的(de)(de)坑穴還(huan)有(you)(you)(you)大量斷崖，有(you)(you)(you)的(de)(de)長達數百千米。水(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)密度(du)與地球(qiu)(qiu)接近，并有(you)(you)(you)一(yi)全球(qiu)(qiu)性(xing)的(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)。水(shui)(shui)星(xing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)發現，表示水(shui)(shui)星(xing)內(nei)部可能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)(ge)高溫(wen)液態(tai)的(de)(de)金(jin)屬核(he)。這個(ge)(ge)既(ji)重又大的(de)(de)鐵(tie)鎳內(nei)核(he)直徑(jing)超過水(shui)(shui)星(xing)直徑(jing)的(de)(de)1/3，有(you)(you)(you)整個(ge)(ge)月球(qiu)(qiu)那么大。水(shui)(shui)星(xing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)度(du)只有(you)(you)(you)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)1%，磁(ci)力線的(de)(de)分布圖(tu)形(xing)簡直就是(shi)地球(qiu)(qiu)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)按比例的(de)(de)縮影(ying)。
水星(xing)上有極稀(xi)薄的大(da)(da)氣，大(da)(da)氣壓小于2×10百(bai)帕大(da)(da)氣中含有氦、氫、氧(yang)、碳(tan)、氬、氖(nai)、氙等元素。由于大(da)(da)氣非常稀(xi)薄，水星(xing)的表面(mian)白天和夜晚的溫度相差很大(da)(da)，實際上水星(xing)大(da)(da)氣中的氣體分子與水星(xing)表面(mian)相撞的頻密(mi)程度比(bi)它們(men)之間互相相撞要高。出(chu)于這些(xie)原因，水星(xing)應被視為是沒(mei)有大(da)(da)氣的。
水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)大氣(qi)非常少，主要成(cheng)份(fen)為氦（42%）、鈉(na)（氣(qi)體）（42%）和(he)氧（15%），而且在白天(tian)氣(qi)溫非常高，平(ping)(ping)均地表溫度(du)為179℃，最高為427℃，最低為零下(xia)173℃，因此水星(xing)(xing)(xing)(xing)上看來不可(ke)(ke)能(neng)(neng)存在水；但(dan)1991年科學家(jia)在水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)北(bei)極發現了(le)一個(ge)不同尋(xun)常的(de)(de)亮點，造(zao)成(cheng)這個(ge)亮點的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)是在地表或地下(xia)的(de)(de)冰(bing)。水星(xing)(xing)(xing)(xing)上真的(de)(de)有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)存在冰(bing)嗎(ma)？由(you)于水星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)軌道比較(jiao)特(te)殊，在它的(de)(de)北(bei)極，太陽(yang)始終只在地平(ping)(ping)線上徘徊。在一些隕石坑內(nei)部(bu)，可(ke)(ke)能(neng)(neng)由(you)于永(yong)遠見不到陽(yang)光而使(shi)溫度(du)降至零下(xia)161℃以下(xia)。這樣(yang)低的(de)(de)溫度(du)就有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)凝固從(cong)行星(xing)(xing)(xing)(xing)內(nei)部(bu)釋(shi)放出來的(de)(de)氣(qi)體，或積存從(cong)太空(kong)來的(de)(de)冰(bing)。
在(zai)(zai)太陽的(de)強烈(lie)輻射(she)轟擊下(xia)，水星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)(qi)被向(xiang)后壓縮(suo)延伸(shen)開去，在(zai)(zai)背陽處(chu)形成(cheng)一(yi)個“尾巴”，就(jiu)像一(yi)顆巨(ju)大(da)的(de)彗星(xing)(xing)(xing)(xing)。然而更(geng)詭異的(de)一(yi)點是，水星(xing)(xing)(xing)(xing)事實上還在(zai)(zai)不(bu)斷(duan)的(de)損(sun)失其大(da)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)體成(cheng)分。組成(cheng)水星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)(qi)的(de)原(yuan)子不(bu)斷(duan)的(de)被遺(yi)失到太空之(zhi)中，由于鉀或鈉原(yuan)子在(zai)(zai)一(yi)個水星(xing)(xing)(xing)(xing)日(ri)(ri)（一(yi)個水星(xing)(xing)(xing)(xing)日(ri)(ri)——在(zai)(zai)其近(jin)日(ri)(ri)點一(yi)日(ri)(ri)時間的(de)一(yi)半）上大(da)約有3小時的(de)平均 “壽命”。
因此，正如(ru)所羅門博士指出的那樣(yang)“你需要不斷(duan)的進行補(bu)充方能維持大氣層(ceng)的存在。”科學家們(men)認為水星(xing)的補(bu)充方式是捕獲太陽輻射的粒子，以及(ji)被(bei)(bei)微型隕石撞擊后(hou)濺起的塵埃顆粒。散失的大氣不斷(duan)地被(bei)(bei)一些機制(zhi)所替換(huan)，如(ru)被(bei)(bei)行星(xing)引力場俘獲的火山蒸汽以及(ji)兩極(ji)的冰冠的除氣作用。水星(xing)之鐵
水(shui)星(xing)(xing)所含有(you)(you)的(de)鐵的(de)百分率超過(guo)任何其他已知(zhi)的(de)星(xing)(xing)系行星(xing)(xing)。這里有(you)(you)數個的(de)理(li)論(lun)被(bei)提出來說(shuo)明水(shui)星(xing)(xing)的(de)高金屬性。
一(yi)(yi)個(ge)(ge)理(li)(li)論(lun)說本來水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)有一(yi)(yi)個(ge)(ge)和(he)普(pu)通球粒狀隕(yun)石相似的(de)(de)(de)(de)金屬—硅酸鹽比率。那時它(ta)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)是(shi)(shi)目前質量(liang)的(de)(de)(de)(de)大約(yue)2.25 倍，但在(zai)早(zao)期太(tai)陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)歷(li)史中(zhong)的(de)(de)(de)(de)某個(ge)(ge)時間，一(yi)(yi)個(ge)(ge)星(xing)(xing)(xing)子(zi)/微星(xing)(xing)(xing)體(ti)撞掉了(le)(le)(le)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)1/6。影(ying)響是(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)地殼(ke) 和(he)地幔 失(shi)去了(le)(le)(le)。類似的(de)(de)(de)(de)另外(wai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)理(li)(li)論(lun)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)用來解釋地球月(yue)亮的(de)(de)(de)(de)形成的(de)(de)(de)(de)，參見巨物影(ying)響理(li)(li)論(lun)。另一(yi)(yi)種(zhong)說，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)可(ke)能(neng)在(zai)所謂太(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)云早(zao)期的(de)(de)(de)(de)造型階(jie)段，在(zai)太(tai)陽(yang)爆發(fa)出它(ta)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)之(zhi)前已經穩定(ding)。在(zai)這(zhe)個(ge)(ge)理(li)(li)論(lun)中(zhong)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)那時大約(yue)質量(liang)是(shi)(shi)目前的(de)(de)(de)(de)兩倍；但因(yin)為原恒星(xing)(xing)(xing)收(shou)縮，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)到達(da)了(le)(le)(le)大約(yue)2500K 到3500K 之(zhi)間；甚至高達(da)10000K。許(xu)多(duo)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)表面的(de)(de)(de)(de)巖(yan)石在(zai)這(zhe)種(zhong)溫度(du)下蒸發(fa)，形成"巖(yan)石蒸汽"，隨后，"巖(yan)石蒸汽" 被(bei)星(xing)(xing)(xing)際(ji)風(feng)暴帶走。第三個(ge)(ge)理(li)(li)論(lun)，類似第二個(ge)(ge)，認為水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)外(wai)殼(ke)層(ceng)是(shi)(shi)被(bei)太(tai)陽(yang)風(feng)長期侵蝕掉了(le)(le)(le)的(de)(de)(de)(de)。
水(shui)星(xing)擁有(you)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系8大行星(xing)中偏心率(lv)最大的(de)(de)(de)(de)軌道，通俗的(de)(de)(de)(de)說，就(jiu)是它的(de)(de)(de)(de)軌道的(de)(de)(de)(de)橢(tuo)圓是最“扁(bian)”的(de)(de)(de)(de)。而最新的(de)(de)(de)(de)計算(suan)機模擬顯示，在未來數十億(yi)年間，水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)這一軌道還將變(bian)得更扁(bian)，使其有(you)1%的(de)(de)(de)(de)機會和(he)(he)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)或(huo)(huo)者金星(xing)發生(sheng)(sheng)撞擊。更讓人擔憂的(de)(de)(de)(de)是，和(he)(he)外(wai)側(ce)的(de)(de)(de)(de)巨行星(xing)引力場一起，水(shui)星(xing)這樣混亂的(de)(de)(de)(de)軌道運(yun)動將有(you)可能(neng)打亂內太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系其他行星(xing)的(de)(de)(de)(de)運(yun)行軌道，甚至導(dao)致水(shui)星(xing)，金星(xing)或(huo)(huo)火星(xing)的(de)(de)(de)(de)軌道發生(sheng)(sheng)變(bian)動，并最終和(he)(he)地球發生(sheng)(sheng)相撞。
在(zai)太陽(yang)系的(de)八大(da)行星中(zhong)，水星獲得了幾(ji)個"最(zui)" 的(de)記(ji)錄：
離太陽距離最近
水(shui)星(xing)和太(tai)陽的(de)(de)平均距(ju)離(li)為5790萬公里，約(yue)為日(ri)地距(ju)離(li)的(de)(de)0.387倍（0.387天(tian)文單位），比(bi)其它(ta)太(tai)陽系的(de)(de)行(xing)星(xing)近，到目前為止還沒有發現過比(bi)水(shui)星(xing)更近太(tai)陽的(de)(de)行(xing)星(xing)。
軌道速度最快
因為(wei)距(ju)離最(zui)(zui)近，所以(yi)受到太陽的引力(li)也(ye)最(zui)(zui)大，因此在(zai)它的軌(gui)道(dao)上比任何行星都跑得快(kuai)，軌(gui)道(dao)速度(du)為(wei)每秒48公里，比地球的軌(gui)道(dao)速度(du)快(kuai)18公里。這樣快(kuai)的速度(du)，只用15分鐘就能環繞(rao)地球一周。
表面溫差最大
因為沒有大氣的(de)調節，距離太陽又非常近，所以在太陽的(de)烘(hong)烤下，向(xiang)陽面的(de)溫度最高時可達430℃，但背陽面的(de)夜(ye)間(jian)溫度可降到零下160℃，晝夜(ye)溫差近600℃，奪得(de)行星表面溫差最大的(de)冠軍，這真是一個處于火和(he)冰之間(jian)的(de)世界。
衛星最少
太陽系中發現了越來(lai)越多(duo)的衛星(xing)(xing)，總數超過60個，但水星(xing)(xing)和金星(xing)(xing)是根(gen)本沒有衛星(xing)(xing)的行星(xing)(xing)。
時間最快
水星年
地球每一(yi)年繞(rao)太(tai)(tai)(tai)陽公轉一(yi)圈， 而(er)"水星年"是太(tai)(tai)(tai)陽系中最短(duan)的(de)年，它繞(rao)太(tai)(tai)(tai)陽公轉一(yi)周只用88天，還不到地球上的(de)3個月。這都是因為水星圍繞(rao)太(tai)(tai)(tai)陽高速飛奔(ben)的(de)緣故，難怪代表(biao)水星的(de)標記和符(fu)號是根據(ju)希臘(la)神話，把(ba)它比作腳穿飛鞋手持(chi)魔杖的(de)使(shi)者(zhe)。
水星日
在太陽系的行星中，“水(shui)(shui)星年”時間最(zui)短，但水(shui)(shui)星"日"卻比別的行星更(geng)長，水(shui)(shui)星公(gong)轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)是(shi)(shi)88天(tian)(tian)（以地(di)球(qiu)日為單(dan)位(wei)）而水(shui)(shui)星自轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)是(shi)(shi)58.646天(tian)(tian)（地(di)球(qiu)日），地(di)球(qiu)每自轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)就是(shi)(shi)一(yi)(yi)晝夜，而水(shui)(shui)星自轉(zhuan)(zhuan)三周(zhou)(zhou)(zhou)才是(shi)(shi)一(yi)(yi)晝夜。水(shui)(shui)星上一(yi)(yi)晝夜的時間，相當于地(di)球(qiu)上的176天(tian)(tian)。與此同(tong)時，水(shui)(shui)星也正好公(gong)轉(zhuan)(zhuan)了兩周(zhou)(zhou)(zhou)。因此人們說(shuo)水(shui)(shui)星上的一(yi)(yi)天(tian)(tian)等(deng)于兩年，地(di)球(qiu)人到了水(shui)(shui)星上多么(me)不習慣(guan)。
水星(xing)離太(tai)(tai)陽的(de)平均(jun)距離為5790萬公(gong)(gong)(gong)(gong)里，繞(rao)太(tai)(tai)陽公(gong)(gong)(gong)(gong)轉軌(gui)(gui)道的(de)偏(pian)心(xin)率為0.206，故其軌(gui)(gui)道很扁。太(tai)(tai)陽系(xi)天(tian)(tian)體中(zhong)(zhong)，除(chu)冥王(wang)星(xing)外，要算(suan)水星(xing)的(de)軌(gui)(gui)道最扁了。水星(xing)在軌(gui)(gui)道上(shang)的(de)平均(jun)運(yun)(yun)動速度為48公(gong)(gong)(gong)(gong)里/秒，是(shi)太(tai)(tai)陽系(xi)中(zhong)(zhong)運(yun)(yun)動速度最快的(de)行(xing)星(xing)，它繞(rao)太(tai)(tai)陽運(yun)(yun)行(xing)一周只需要88天(tian)(tian)，除(chu)公(gong)(gong)(gong)(gong)轉之外，水星(xing)本身也(ye)有自轉。過去(qu)認為水星(xing)的(de)自轉周期(qi)應當(dang)與公(gong)(gong)(gong)(gong)轉周期(qi)相(xiang)等(deng)，都是(shi)88天(tian)(tian)。1965年，美國天(tian)(tian)文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯(si)用安裝在波(bo)多黎各(ge)阿雷(lei)西(xi)博天(tian)(tian)文臺的(de)、當(dang)今世(shi)界上(shang)最大的(de)射電望(wang)遠鏡測定了水星(xing)的(de)自轉周期(qi)，結果并不是(shi)88天(tian)(tian)，而是(shi)58.646天(tian)(tian)，正(zheng)好(hao)是(shi)水星(xing)公(gong)(gong)(gong)(gong)轉周期(qi)的(de)2/3。水星(xing)軌(gui)(gui)道有每世(shi)紀快43″的(de)反常進動。
由(you)于(yu)水星在近日點時總以(yi)同(tong)一經度朝著(zhu)(zhu)太陽，在遠日點時以(yi)相差(cha)90°的經度朝著(zhu)(zhu)太陽，所以(yi)水星隨著(zhu)(zhu)經度不同(tong)而出現季節變化。
水星的運行軌道是偏心的，半徑從4600萬-7000萬公里變化。圍繞太陽的緩慢歲差不能完全(quan)地被(bei)(bei)牛頓經典力學所解釋(shi)(shi)，以(yi)致于(yu)在一段時間內很多(duo)人用設想的(de)(de)另外一個更靠(kao)近太陽(yang)的(de)(de)行(xing)星（有時被(bei)(bei)稱為火神星）來解釋(shi)(shi)這個混(hun)亂。這稱為“水星近日點進(jin)動”。無論如何，愛因斯(si)坦的(de)(de)廣義相(xiang)對(dui)論后來提供了一種可以(yi)消除這個小誤差的(de)(de)解釋(shi)(shi)。
1889年意大利天(tian)文(wen)學家夏(xia)帕里利經過多年觀測(ce)認(ren)為水星自轉時間(jian)和(he)公(gong)轉時間(jian)都是88天(tian)。直(zhi)到1965年，美國天(tian)文(wen)學家才(cai)測(ce)量出了水星自轉的精確周期58.646天(tian)。
在一些時候，在水星的表面上的一些地方，在同一個水星日里，當一個觀測者（在太(tai)陽(yang)(yang)升起(qi)時）時觀測，可以看見太(tai)陽(yang)(yang)先上(shang)升，然后倒退最后落下，然后再一次的(de)上(shang)升。這是因為大約四天的(de)近日(ri)點周期(qi)，水星(xing)軌(gui)道速(su)度(du)(du)(du)完全地(di)等(deng)于(yu)它的(de)自(zi)轉(zhuan)速(su)度(du)(du)(du)，以致于(yu)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)視運(yun)動停止，在近日(ri)點時，水星(xing)的(de)軌(gui)道速(su)度(du)(du)(du)超(chao)過自(zi)轉(zhuan)速(su)度(du)(du)(du)；因此，太(tai)陽(yang)(yang)看起(qi)來會逆(ni)行性運(yun)動，在近日(ri)點后的(de)四天，太(tai)陽(yang)(yang)恢復(fu)正常的(de)視運(yun)動。
1965年使(shi)用雷達觀(guan)測后，觀(guan)察(cha)數據否決了水(shui)星對太(tai)陽(yang)是(shi)潮(chao)汐固(gu)定(ding)的(de)(de)的(de)(de)想法(fa)：自(zi)轉(zhuan)使(shi)得(de)所有時(shi)間(jian)里水(shui)星保持相(xiang)同(tong)的(de)(de)一面對著(zhu)太(tai)陽(yang)。水(shui)星軌速振(zhen)諧(xie)為(wei)3:2，這就是(shi)說(shuo)自(zi)轉(zhuan)三次的(de)(de)時(shi)間(jian)是(shi)圍(wei)繞(rao)太(tai)陽(yang)公(gong)轉(zhuan)兩次的(de)(de)時(shi)間(jian)；水(shui)星的(de)(de)軌道離心使(shi)這個諧(xie)振(zhen)持穩。最初天文學家認為(wei)它(ta)有被(bei)固(gu)定(ding)的(de)(de)潮(chao)汐是(shi)因為(wei)水(shui)星處于(yu)最好(hao)的(de)(de)觀(guan)測位置，它(ta)總(zong)是(shi)在(zai)3:2諧(xie)振(zhen)中的(de)(de)相(xiang)同(tong)時(shi)刻，展現出相(xiang)同(tong)的(de)(de)一面，就如同(tong)它(ta)完全地(di)被(bei)固(gu)定(ding)住(zhu)一樣。水(shui)星的(de)(de)自(zi)轉(zhuan)比地(di)球(qiu)緩(huan)慢59倍。
因為水星的3:2 的軌速比(bi)率，一(yi)個(ge)恒星日(ri)（自轉的周期）大(da)約是58.7個(ge)地球日(ri)，一(yi)個(ge)太陽日(ri)（太陽穿越兩次(ci)子午線之間(jian)的時間(jian)）大(da)約是176個(ge)地球日(ri)。
水星(xing)(xing)擁有太(tai)陽(yang)(yang)系8大行星(xing)(xing)中偏心率最(zui)(zui)大的(de)軌(gui)(gui)道(dao)，通(tong)俗(su)的(de)說(shuo)，就是(shi)(shi)它的(de)軌(gui)(gui)道(dao)的(de)橢圓(yuan)是(shi)(shi)最(zui)(zui)“扁(bian)”的(de)。而(er)最(zui)(zui)新的(de)計算機模擬顯示，在未來數(shu)十億年間(jian)，水星(xing)(xing)的(de)這一軌(gui)(gui)道(dao)還將(jiang)變得更扁(bian)，使其有1%的(de)機會和太(tai)陽(yang)(yang)或(huo)者金(jin)星(xing)(xing)發(fa)生(sheng)(sheng)撞(zhuang)擊(ji)。更讓人擔憂的(de)是(shi)(shi)，和外(wai)側的(de)巨行星(xing)(xing)引力(li)場一起，水星(xing)(xing)這樣混亂(luan)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)運動(dong)將(jiang)有可(ke)能打亂(luan)內太(tai)陽(yang)(yang)系其他(ta)行星(xing)(xing)的(de)運行軌(gui)(gui)道(dao)，甚至導致水星(xing)(xing)，金(jin)星(xing)(xing)或(huo)火星(xing)(xing)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)發(fa)生(sheng)(sheng)變動(dong)，并最(zui)(zui)終和地(di)球發(fa)生(sheng)(sheng)相撞(zhuang)。
水星凌日
當水(shui)(shui)星(xing)走(zou)到(dao)太(tai)陽(yang)(yang)和地球(qiu)之間時(shi)，我們在太(tai)陽(yang)(yang)圓面上會看到(dao)一個(ge)小(xiao)黑(hei)點穿過(guo)，這種(zhong)現象稱為水(shui)(shui)星(xing)凌日(ri)(ri)。其道理(li)和日(ri)(ri)食類似，不同(tong)的(de)是(shi)水(shui)(shui)星(xing)比月(yue)亮(liang)(liang)離地球(qiu)遠，視(shi)直徑僅為太(tai)陽(yang)(yang)的(de)190萬分(fen)之一。水(shui)(shui)星(xing)擋住太(tai)陽(yang)(yang)的(de)面積太(tai)小(xiao)了，不足以使太(tai)陽(yang)(yang)亮(liang)(liang)度(du)減弱，所以，用肉(rou)眼(yan)是(shi)看不到(dao)水(shui)(shui)星(xing)凌日(ri)(ri)的(de)，只能通過(guo)望(wang)遠鏡(jing)進(jin)行投(tou)影觀測(ce)。水(shui)(shui)星(xing)凌日(ri)(ri)每100年平均發生13次(ci)。在20世紀末有(you)一次(ci)凌日(ri)(ri)是(shi)在1999年11月(yue)16日(ri)(ri)5時(shi)42分(fen)。
在(zai)人類歷史上，第(di)一次(ci)(ci)(ci)預告水星凌(ling)日(ri)(ri)是(shi)"行星運動(dong)三大定律"的(de)發(fa)(fa)現(xian)者(zhe)，德國天文學家開普勒（1571至(zhi)1630年(nian)(nian)(nian)）。他在(zai)1629年(nian)(nian)(nian)預言：1631年(nian)(nian)(nian)11月7 日(ri)(ri)將發(fa)(fa)生稀奇天象--水星凌(ling)日(ri)(ri)。當(dang)日(ri)(ri)，法國天文學家加(jia)桑迪(di)在(zai)巴黎親眼目睹(du)到有個小黑點（水星）在(zai)日(ri)(ri)面(mian)上由東向西(xi)徐徐移(yi)動(dong)。從1631年(nian)(nian)(nian)至(zhi)2003年(nian)(nian)(nian)，共出(chu)現(xian)50次(ci)(ci)(ci)水星凌(ling)日(ri)(ri)。其中，發(fa)(fa)生在(zai)11月的(de)有35次(ci)(ci)(ci)，發(fa)(fa)生在(zai)5月的(de)僅有15次(ci)(ci)(ci)。每100年(nian)(nian)(nian)，平(ping)均發(fa)(fa)生水星凌(ling)日(ri)(ri)13.4次(ci)(ci)(ci)。
水(shui)星(xing)凌日的發生(sheng)原理與日食(shi)極為(wei)相似，水(shui)星(xing)軌道與黃(huang)道面(mian)(mian)(mian)之間(jian)是存(cun)在傾角的，這(zhe)個(ge)(ge)傾角大約為(wei)7度(du)。這(zhe)就造(zao)成(cheng)(cheng)了(le)水(shui)星(xing)軌道與地(di)(di)(di)球黃(huang)道面(mian)(mian)(mian)會有兩(liang)個(ge)(ge)交(jiao)點(dian)(dian)(dian)。即(ji)為(wei)升交(jiao)點(dian)(dian)(dian)和降(jiang)交(jiao)點(dian)(dian)(dian)。水(shui)星(xing)過升交(jiao)點(dian)(dian)(dian)即(ji)為(wei)從地(di)(di)(di)球黃(huang)道面(mian)(mian)(mian)下方向(xiang)黃(huang)道面(mian)(mian)(mian)上方運動，降(jiang)交(jiao)點(dian)(dian)(dian)反之。只(zhi)有水(shui)星(xing)和地(di)(di)(di)球兩(liang)者的軌道處于同(tong)一個(ge)(ge)平面(mian)(mian)(mian)上，而(er)日水(shui)地(di)(di)(di)三(san)者又恰(qia)好(hao)排成(cheng)(cheng)一條直線時，才會發生(sheng)水(shui)星(xing)凌日。如果(guo)水(shui)星(xing)在過升降(jiang)交(jiao)點(dian)(dian)(dian)附近(jin)的兩(liang)天恰(qia)好(hao)也(ye)發生(sheng)了(le)水(shui)星(xing)下合相位(wei)時，就有可能發生(sheng)水(shui)星(xing)凌日天象。
在(zai)目前及以后的十幾個(ge)(ge)世紀(ji)內(nei)，水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)只(zhi)可能發生(sheng)在(zai)五(wu)(wu)月或(huo)十一(yi)月。發生(sheng)在(zai)五(wu)(wu)月的為(wei)(wei)降交點水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)，發生(sheng)在(zai)十一(yi)月的為(wei)(wei)升交點水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)。而發生(sheng)在(zai)五(wu)(wu)月的水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)更為(wei)(wei)稀罕，水星(xing)距離地(di)球(qiu)也更近。水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)發生(sheng)的周(zhou)(zhou)期(qi)同(tong)樣遵循如(ru)日(ri)(ri)(ri)月食那樣的沙(sha)羅(luo)周(zhou)(zhou)期(qi)。在(zai)同(tong)一(yi)組沙(sha)羅(luo)周(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)的水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)的發生(sheng)周(zhou)(zhou)期(qi)為(wei)(wei)46年零1天又6.5小(xiao)時(shi)左右。但是這(zhe)個(ge)(ge)46年的周(zhou)(zhou)期(qi)中如(ru)果有12個(ge)(ge)閏年。周(zhou)(zhou)期(qi)即為(wei)(wei)46年零6.5小(xiao)時(shi)左右。這(zhe)里所說的時(shi)間(jian)差(cha)值是同(tong)一(yi)沙(sha)羅(luo)周(zhou)(zhou)期(qi)相鄰(lin)兩次水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)中凌(ling)(ling)甚的時(shi)間(jian)差(cha)值。因為(wei)(wei)同(tong)一(yi)沙(sha)羅(luo)周(zhou)(zhou)期(qi)相鄰(lin)兩次水星(xing)凌(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)發生(sheng)的時(shi)長是不同(tong)的。
中國
古(gu)代稱水(shui)星為“辰星”或“昏星”。
晉書：天文(wen)中（七曜 雜星氣 史傳(chuan)事(shi)驗）
辰(chen)星曰北(bei)方冬水，智也(ye)，聽也(ye)。智虧聽失，逆冬令，傷水氣，罰見辰(chen)星。辰(chen)星見，則主(zhu)刑，主(zhu)廷尉，主(zhu)燕趙(zhao)又(you)為燕、趙(zhao)、代(dai)以北(bei)；宰相之象(xiang)。亦為殺伐之氣，戰斗之象(xiang)。又(you)曰，軍(jun)于野，辰(chen)星為偏將之象(xiang)，無軍(jun)為刑事和(he)陰陽應效不(bu)(bu)效，其時不(bu)(bu)和(he)。出(chu)(chu)失其時，寒暑失其節，邦當大(da)饑。當出(chu)(chu)不(bu)(bu)出(chu)(chu)，是謂(wei)擊卒，兵大(da)起。在于房心間地動(dong)(dong)亦曰辰(chen)星出(chu)(chu)入躁(zao)疾(ji)，常主(zhu)夷狄。又(you)曰，蠻夷之星也(ye)，亦主(zhu)刑法之得(de)失。色黃而小，地大(da)動(dong)(dong)。光明與月相逮，其國大(da)水。
最早觀測記錄
水(shui)星(xing)最早被閃族人(ren)在（公元前三千(qian)年(nian)）發現(xian)，他(ta)們叫(jiao)它Ubu-idim-gud-ud。最早的(de)(de)詳細記錄(lu)觀察(cha)數據的(de)(de)是(shi)巴比倫人(ren)他(ta)們叫(jiao)它 gu-ad 或 gu-utu。希臘(la)人(ren)給它起了兩個(ge)古老的(de)(de)名字，當它出(chu)現(xian)在早晨時(shi)叫(jiao)阿波羅，當它出(chu)現(xian)在傍晚(wan)叫(jiao)赫耳墨斯，但是(shi)希臘(la)天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)知道這兩個(ge)名字表示的(de)(de)是(shi)同一(yi)個(ge)東西。希臘(la)哲學(xue)家(jia)赫拉克利(li)特甚(shen)至(zhi)認(ren)為(wei)水(shui)星(xing)和金星(xing)（維納斯星(xing)）是(shi)繞(rao)太陽公轉的(de)(de)而不(bu)是(shi)地球。
水(shui)星的(de)觀測(ce)因(yin)為它(ta)(ta)過(guo)于接(jie)近(jin)太陽而變(bian)的(de)非常復(fu)雜，在(zai)地(di)球(qiu)可以觀測(ce)它(ta)(ta)的(de)唯一時間是在(zai)日(ri)出或日(ri)落(luo)時。
水(shui)星最亮的時候，目視(shi)星等達-1.9等。由(you)于(yu)水(shui)星和太陽(yang)之(zhi)間的視(shi)角距(ju)離不(bu)(bu)大，使得水(shui)星經常因距(ju)離太陽(yang)太近(jin)，淹沒(mei)在(zai)(zai)耀眼(yan)的陽(yang)光(guang)之(zhi)中(zhong)而不(bu)(bu)得見。即(ji)使在(zai)(zai)最宜于(yu)觀(guan)察的條件下，也只有在(zai)(zai)日落西山之(zhi)后，在(zai)(zai)西天低處的夕(xi)陽(yang)余暉中(zhong)，或是在(zai)(zai)日出(chu)之(zhi)前，在(zai)(zai)東方地平線才能看(kan)到它。
地面觀測時間
觀察水(shui)星(xing)的(de)(de)最(zui)佳時候是在(zai)日(ri)出之前(qian)約50分鐘，或日(ri)落后50分鐘。當我(wo)們朝(chao)最(zui)靠近太陽的(de)(de)行星(xing)——水(shui)星(xing)看的(de)(de)時候，我(wo)們也就是朝(chao)太陽的(de)(de)方向看。需要(yao)牢記的(de)(de)是不(bu)要(yao)直接看太陽。
若用望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡看(kan)水(shui)星，則(ze)可以選擇水(shui)星在(zai)(zai)其軌道上(shang)處(chu)于(yu)太(tai)陽一(yi)側或另一(yi)側離太(tai)陽最遠(yuan)(yuan)（大(da)(da)距）時并(bing)在(zai)(zai)日(ri)出(chu)前或日(ri)落(luo)后搜尋(xun)到它(ta)。天文歷書會告訴你，這(zhe)個所謂的(de)(de)“大(da)(da)距”究(jiu)竟是在(zai)(zai)太(tai)陽的(de)(de)西邊(bian)（右邊(bian)）還(huan)是東(dong)(dong)邊(bian)（左邊(bian)）。若是在(zai)(zai)西邊(bian)，則(ze)可以在(zai)(zai)清晨(chen)觀測；若是在(zai)(zai)東(dong)(dong)邊(bian)，則(ze)可以在(zai)(zai)黃昏觀測。知道了(le)日(ri)期，又知道了(le)在(zai)(zai)太(tai)陽的(de)(de)哪一(yi)側搜尋(xun)，還(huan)應該盡可能挑一(yi)個地(di)平線沒有東(dong)(dong)西阻隔的(de)(de)地(di)點。搜尋(xun)水(shui)星要在(zai)(zai)離太(tai)陽升起(qi)或落(luo)下處(chu)大(da)(da)約一(yi)柞(zuo)寬的(de)(de)位(wei)置。你將會看(kan)到一(yi)個小小的(de)(de)發出(chu)淡紅色光的(de)(de)星星。
在(zai)其(qi)被(bei)太陽(yang)光淹沒(mei)之前(qian)，你大概可以(yi)觀(guan)測它2個(ge)星期。6個(ge)星期之后，它又會(hui)在(zai)相(xiang)對(dui)的(de)距角處重新(xin)出現。
哥白尼與水星觀測
說起五大行星的水星，自古以來用肉眼觀測是最難的。據傳說，大天文學家哥白尼臨終前曾嘆他(ta)一生沒有(you)見過水星。
其實水(shui)星用肉眼(yan)觀(guan)測并不(bu)是(shi)想(xiang)象中那(nei)么難。要(yao)(yao)想(xiang)觀(guan)測水(shui)星，選(xuan)擇其大(da)距(ju)時固然重要(yao)(yao)，而對于南北緯30，甚至20度以上的(de)觀(guan)測者，水(shui)星相對于太陽的(de)赤(chi)緯極為重要(yao)(yao)！
哥白尼為(wei)什么(me)沒見過水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)，最重要的(de)(de)客觀(guan)原因有(you)兩個：第一，近前(qian)后(hou)5000年(nian)(nian)，北(bei)半(ban)(ban)球相對于(yu)南(nan)半(ban)(ban)球，不適合觀(guan)測(ce)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)，因為(wei)每當水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)大(da)距(ju)處于(yu)其(qi)遠日(ri)點時(shi)，北(bei)半(ban)(ban)球觀(guan)測(ce)者會(hui)發現水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)赤緯(wei)(wei)(wei)總是低于(yu)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)赤緯(wei)(wei)(wei)，即(ji)使水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)離太(tai)陽(yang)(yang)(yang)距(ju)角接近最大(da)的(de)(de)28度(du)(du)，但水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)幾(ji)乎(hu)還是和太(tai)陽(yang)(yang)(yang)同(tong)升同(tong)落.反之水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)到了近日(ri)點時(shi)，北(bei)半(ban)(ban)球觀(guan)測(ce)者看到的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)卻(que)比太(tai)陽(yang)(yang)(yang)赤緯(wei)(wei)(wei)高(gao)。但近日(ri)點畢竟才18度(du)(du)的(de)(de)距(ju)角，所(suo)以(yi)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)還是難以(yi)觀(guan)測(ce).這(zhe)種情況需要再過幾(ji)千年(nian)(nian)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)近日(ri)點進動90度(du)(du)后(hou)才能改觀(guan)。第二(er)，地理緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)越高(gao)，內行星(xing)(xing)越難見。緯(wei)(wei)(wei)度(du)(du)高(gao)的(de)(de)地區(qu)，太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)晨昏(hun)朦影時(shi)間(jian)很(hen)長，即(ji)日(ri)出(chu)前(qian)或者日(ri)落后(hou)很(hen)久，天(tian)空(kong)依(yi)然明(ming)亮(liang)，所(suo)以(yi)不利于(yu)觀(guan)測(ce)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)，即(ji)使北(bei)半(ban)(ban)球來說水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)每逢高(gao)于(yu)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)赤緯(wei)(wei)(wei)的(de)(de)大(da)距(ju)，亮(liang)度(du)(du)至(zhi)少比織女星(xing)(xing)亮(liang)，但明(ming)亮(liang)的(de)(de)天(tian)空(kong)背景還是使水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)不易觀(guan)測(ce)。
在(zai)(zai)(zai)北(bei)半球(qiu)如(ru)中(zhong)國，想要觀測(ce)水(shui)星(xing)(xing)，只要選對日(ri)期(qi)，天氣良好的情(qing)況下還是(shi)很容易做到的.一年中(zhong)觀測(ce)水(shui)星(xing)(xing)的最(zui)佳月(yue)份是(shi)3,4月(yue)，和(he)9,10月(yue)，即春秋(qiu)分(fen)(fen)前(qian)后。春秋(qiu)分(fen)(fen)時黃(huang)(huang)道赤緯(wei)微分(fen)(fen)值(zhi)最(zui)大(da)，（黃(huang)(huang)道赤緯(wei)變化最(zui)大(da)），太陽(yang)和(he)水(shui)星(xing)(xing)在(zai)(zai)(zai)黃(huang)(huang)道上(shang)相(xiang)同距角時，距離的赤緯(wei)也比(bi)其他(ta)黃(huang)(huang)道區(qu)域大(da).當水(shui)星(xing)(xing)赤緯(wei)大(da)于太陽(yang)赤緯(wei)較(jiao)多時，偏北(bei)的水(shui)星(xing)(xing)可以在(zai)(zai)(zai)太陽(yang)在(zai)(zai)(zai)地平線(xian)下很久而被觀測(ce)到。經驗是(shi)：春分(fen)(fen)時節(jie)在(zai)(zai)(zai)西方的雙魚，白羊座(zuo)找(zhao)，秋(qiu)分(fen)(fen)時節(jie)在(zai)(zai)(zai)獅子(zi)，處(chu)女座(zuo)找(zhao)水(shui)星(xing)(xing).水(shui)星(xing)(xing)相(xiang)當的明(ming)亮，在(zai)(zai)(zai)淡藍色(se)(se)的黎(li)明(ming)和(he)黃(huang)(huang)昏低(di)空中(zhong)發出不閃爍的黃(huang)(huang)色(se)(se)光芒。
通常通過雙筒(tong)望遠鏡(jing)甚至直接用肉眼便(bian)可觀察到水星(xing)，但它總是十分靠近太陽，在曙(shu)暮光(guang)中(zhong)難以(yi)看到。Mike Harvey的(de)行(xing)星(xing)尋找圖(tu)表(biao)指出此時(shi)水星(xing)在天空中(zhong)的(de)位(wei)置（及(ji)其他行(xing)星(xing)的(de)位(wei)置），再(zai)由“星(xing)光(guang)燦爛(lan)”這個天象(xiang)程序作更多(duo)更細致的(de)定制(zhi)。
你猜我猜不猜 
