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(wei)經(jing)重力壓縮的水星物質密度(du)是5.3克/cm3，相較之(zhi)下(xia)的地球物質只有4.4克/cm3。
從水(shui)星的(de)(de)密度(du)可(ke)以(yi)推測(ce)其內(nei)部(bu)結構的(de)(de)詳細(xi)資料。地球(qiu)的(de)(de)高密度(du)，特別是(shi)核心(xin)的(de)(de)高密度(du)是(shi)由重(zhong)力(li)壓(ya)(ya)縮所導致的(de)(de)。水(shui)星是(shi)如此的(de)(de)小，因此它的(de)(de)內(nei)部(bu)不(bu)會被強力(li)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)。所以(yi)它要有如此高的(de)(de)密度(du)，它的(de)(de)核心(xin)必(bi)然很大且含(han)有許多的(de)(de)鐵。
美(mei)國發(fa)射的“水手10號(hao)”在(zai)1974年3月(yue)、9月(yue)和1975年3月(yue)探測了水星(xing)，并向地面發(fa)回5000多(duo)張照(zhao)(zhao)片，為我們了解水星(xing)提供了珍貴的信息。從照(zhao)(zhao)片上我們看(kan)出，水星(xing)的外(wai)貌(mao)酷似(si)月(yue)球，有(you)許多(duo)大小不一的環形山，還有(you)輻射紋(wen)、平原、裂谷、盆地等地形。
水星的(de)表(biao)面很(hen)像月(yue)球，滿布著環形(xing)山、大平原、盆(pen)地、輻射(she)紋(wen)和斷(duan)崖。1976年(nian)，國際天文學聯合會開始為水星上的(de)環形(xing)山命名。
水星(xing)表面上(shang)有(you)著星(xing)羅棋(qi)布的(de)大(da)大(da)小小的(de)環(huan)(huan)形(xing)山，既有(you)高山，也(ye)有(you)平原，還有(you)令人膽寒的(de)懸崖峭壁。據(ju)統計，水星(xing)上(shang)的(de)環(huan)(huan)形(xing)山有(you)上(shang)千個，這(zhe)些環(huan)(huan)形(xing)山比月亮(liang)上(shang)的(de)環(huan)(huan)形(xing)山的(de)坡度(du)平緩些。
水(shui)星上(shang)的(de)(de)(de)環形山(shan)和月球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)環形山(shan)一樣，也進(jin)行(xing)了命(ming)名(ming)(ming)。在國際天文學聯合會已(yi)命(ming)名(ming)(ming)的(de)(de)(de)310多個(ge)環形山(shan)的(de)(de)(de)名(ming)(ming)稱(cheng)中，其中有15個(ge)環形山(shan)是(shi)以我們中華民族的(de)(de)(de)人物(wu)的(de)(de)(de)名(ming)(ming)字命(ming)名(ming)(ming)的(de)(de)(de)。有伯牙：傳說(shuo)是(shi)春秋時代(dai)的(de)(de)(de)音(yin)樂家(jia)(jia)(jia)(jia)；蔡琰：東漢末女詩人；李(li)白：唐代(dai)大(da)詩人；白居易：唐代(dai)大(da)詩人：董(dong)源(yuan)：五代(dai)十國南唐畫(hua)家(jia)(jia)(jia)(jia)；李(li)清照(zhao)：南宋(song)女詞人；姜(jiang)夔(kui)：南宋(song)音(yin)樂家(jia)(jia)(jia)(jia)；梁(liang)楷：南宋(song)畫(hua)家(jia)(jia)(jia)(jia)；關漢卿：元代(dai)戲(xi)曲家(jia)(jia)(jia)(jia)；馬致遠：元代(dai)戲(xi)曲家(jia)(jia)(jia)(jia)；趙孟頫：元代(dai)書畫(hua)家(jia)(jia)(jia)(jia)；王蒙：元末畫(hua)家(jia)(jia)(jia)(jia)；朱(zhu)耷：清初(chu)畫(hua)家(jia)(jia)(jia)(jia)；曹沾(zhan)（即曹雪(xue)芹）：清代(dai)文學家(jia)(jia)(jia)(jia)；魯迅：中國現(xian)代(dai)文學家(jia)(jia)(jia)(jia)。
水星表面(mian)平均溫度約452K，變化(hua)范(fan)圍從90-700K，是溫差最大的行(xing)星。白(bai)天(tian)太(tai)陽(yang)光直(zhi)射處溫度高達(da)427℃，夜晚太(tai)陽(yang)照不到(dao)時，溫度降低(di)到(dao)-173℃。可以比較一下地(di)球，地(di)球上(shang)
的(de)度溫變化只有11K（這里只是太陽輻(fu)射能量(liang)，不考慮(lv)“季節”，“天氣”）。 水星的(de)表(biao)面(mian)的(de)日照比(bi)地球強8.9 倍(bei)，總共輻(fu)照度有9126.6W/㎡。
令人驚訝地(di)是，在(zai)1992年所進行的(de)(de)雷(lei)達觀察顯(xian)示，水(shui)星的(de)(de)北極有冰。一(yi)般相信這些冰存在(zai)于陽光(guang)永無法(fa)照射(she)到的(de)(de)環形(xing)山底(di)部(bu)，由(you)于彗(hui)星的(de)(de)撞擊或行星內部(bu)的(de)(de)氣體冒出表面(mian)而積累的(de)(de)。由(you)于沒有大氣調(diao)節，這些地(di)方的(de)(de)溫度一(yi)直維持在(zai)華氏零(ling)下280度（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(le)(le)大約0.1%（或在(zai)星球(qiu)半(ban)徑上遞減了(le)(le)大約1千米(mi)）！
水(shui)(shui)星表面受到(dao)無數次的隕石撞(zhuang)擊(ji)，到(dao)處坑洼(wa)。當水(shui)(shui)星受到(dao)巨大的撞(zhuang)擊(ji)后，就會(hui)有盆(pen)(pen)地(di)形(xing)成(cheng)，周圍則由山(shan)脈圍繞。在盆(pen)(pen)地(di)之外是撞(zhuang)擊(ji)噴出的物質，以及平坦的熔(rong)巖(yan)洪流平原(yuan)。此(ci)外，水(shui)(shui)星在幾十(shi)億年的演變過程中(zhong)，表面還形(xing)成(cheng)許多褶皺、山(shan)脊和裂縫，彼此(ci)相互交錯。
水星(xing)的(de)(de)(de)(de)環(huan)形(xing)山很類似(si)月球(qiu)。水星(xing)表面最顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)特征（只包(bao)括(kuo)已經被拍(pai)攝過(guo)的(de)(de)(de)(de)部分）之一(yi)是(shi)一(yi)個直徑(jing)達(da)到1360km的(de)(de)(de)(de)沖擊性環(huan)形(xing)山：卡路里（Caloris）盆地，是(shi)水星(xing)上(shang)溫度(du)最高的(de)(de)(de)(de)地區(qu)。如同(tong)月球(qiu)的(de)(de)(de)(de)盆地，Caloris盆地很有可能形(xing)成(cheng)于太陽(yang)系早(zao)期的(de)(de)(de)(de)大(da)碰撞中，那次(ci)碰撞大(da)概同(tong)時造(zao)成(cheng)了(le)(le)星(xing)球(qiu)另一(yi)面正對盆地處(chu)奇特的(de)(de)(de)(de)地形(xing)。水星(xing)地形(xing)被標記(ji)為多(duo)起伏的(de)(de)(de)(de)，原因(yin)是(shi)幾十億年(nian)前水星(xing)的(de)(de)(de)(de)核(he)心冷(leng)卻收縮引起的(de)(de)(de)(de)外殼(ke)起皺(zhou)。大(da)多(duo)數的(de)(de)(de)(de)水星(xing)表面包(bao)括(kuo)二(er)個不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)年(nian)齡層；比(bi)較年(nian)輕的(de)(de)(de)(de)比(bi)較平，或許是(shi)因(yin)為溶巖浸入(ru)了(le)(le)較早(zao)地形(xing)的(de)(de)(de)(de)結果。除此之外，水星(xing)有“顯(xian)著性”的(de)(de)(de)(de)“周期性膨脹”。
在地面(mian)(mian)上觀測水(shui)(shui)星，幾乎(hu)看不到它(ta)的(de)細(xi)節。1973年11月3日(ri)，美(mei)國(guo)發射(she)了水(shui)(shui)手10號宇(yu)宙飛船，對水(shui)(shui)星進行(xing)飛近探測。它(ta)是(shi)人類(lei)第一個“訪問”水(shui)(shui)星的(de)宇(yu)宙飛船。在它(ta)與水(shui)(shui)星三次相會的(de)過程中(zhong)，向(xiang)地面(mian)(mian)發回了5000多張(zhang)照(zhao)片(pian)，為我們了解水(shui)(shui)星提供了珍貴(gui)的(de)信息(xi)。在最后一次，它(ta)距水(shui)(shui)星表面(mian)(mian)僅372千米，拍攝了非常清(qing)晰的(de)水(shui)(shui)星電視圖像。
水星表(biao)面大大小小的環(huan)(huan)(huan)形山(shan)(shan)星羅棋(qi)布，既(ji)有(you)高山(shan)(shan)，也(ye)有(you)平原(yuan)，還(huan)有(you)令人膽寒(han)的懸崖峭壁。據統計，水星上的環(huan)(huan)(huan)形山(shan)(shan)有(you)上千個，這些(xie)環(huan)(huan)(huan)形山(shan)(shan)比月亮上的環(huan)(huan)(huan)形山(shan)(shan)的坡度平緩(huan)些(xie)。
水(shui)星是太陽系中(zhong)密度第二高的(de)(de)行(xing)星，僅(jin)次于地球(qiu)(qiu)。據此，科(ke)(ke)學家們估計水(shui)星內(nei)部必(bi)定存在一個超(chao)大的(de)(de)內(nei)核，其內(nei)核質(zhi)量(liang)(liang)甚至可以(yi)占(zhan)到其總(zong)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)2/3，而相比之下，地球(qiu)(qiu)的(de)(de)內(nei)核區質(zhi)量(liang)(liang)只占(zhan)地球(qiu)(qiu)總(zong)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)1/3。美國華盛(sheng)頓卡內(nei)基(ji)研究院地磁學系主(zhu)任，美國信(xin)(xin)使(shi)號水(shui)星探測(ce)器項目首席科(ke)(ke)學家西恩·所羅門（Sean Solomon）教授表示：科(ke)(ke)學界的(de)(de)觀(guan)點是認為在太陽系早期的(de)(de)狂(kuang)暴撞(zhuang)擊時代，水(shui)星曾遭遇嚴重撞(zhuang)擊，導致其失去(qu)了密度較低的(de)(de)一部分外殼(ke)，因(yin)此留下了密度相對(dui)較大的(de)(de)部分。而此次信(xin)(xin)使(shi)號探測(ce)器的(de)(de)任務中(zhong)有一項便(bian)是通過對(dui)水(shui)星進行(xing)全地表化學成分分析來檢驗(yan)這個理論。
水星(xing)含鐵的百分率超過任(ren)何其他(ta)已知的星(xing)系行星(xing)。這里有數(shu)個的理論被提出來說明水星(xing)的高(gao)金屬性。
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(wai)殼層是被太陽風長期侵蝕掉了的，
水(shui)星(xing)外貌如月，內(nei)部(bu)卻很像地球(qiu)，也分為殼、幔、核三層(ceng)。水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)半(ban)徑(jing)為2439公里，是(shi)地球(qiu)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)38.2%，18個(ge)(ge)(ge)水(shui)星(xing)合(he)并(bing)起來才抵得上一個(ge)(ge)(ge)地球(qiu)的(de)(de)(de)大(da)(da)小。質量為3.33×102?克，為地球(qiu)質量的(de)(de)(de)5.58%，平均(jun)密度為 5.433克/cm3，略低于(yu)地球(qiu)的(de)(de)(de)平均(jun)密度。在八大(da)(da)行星(xing)中(zhong)，除地球(qiu)外，水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)密度最(zui)大(da)(da)由(you)此天文學家推測水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)外殼是(shi)由(you)硅酸鹽構(gou)成的(de)(de)(de)，其中(zhong)心有(you)個(ge)(ge)(ge)比(bi)月球(qiu)大(da)(da)得多的(de)(de)(de)鐵(tie)質內(nei)核。這個(ge)(ge)(ge)核球(qiu)的(de)(de)(de)主(zhu)要成分是(shi)鐵(tie)、鎳和硅酸鹽根據這樣的(de)(de)(de)結構(gou)，水(shui)星(xing)應含鐵(tie)兩萬億(yi)億(yi)噸(dun)，按世(shi)界鋼的(de)(de)(de)年產量（約8億(yi)噸(dun)）計算，可(ke)以(yi)開采2400億(yi)年。
地(di)殼厚(hou)度100-300km
結皮厚度600km
核心半徑約1800km
這個行星(xing)(xing)有(you)一個相(xiang)對(dui)大(da)的(de)(de)(de)(de)（即使是與地(di)球相(xiang)比）的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)質(zhi)核(he)(he)；水(shui)星(xing)(xing)由大(da)約(yue)70% 的(de)(de)(de)(de)金屬和30% 的(de)(de)(de)(de)硅(gui)酸鹽組成，以致密度(du)較高。平均密度(du)是5430kg/m3；略(lve)微(wei)地(di)小(xiao)于地(di)球密度(du)，卻(que)比金星(xing)(xing)大(da)。地(di)球高密度(du)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)原因是地(di)球的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)壓縮(suo)了地(di)球的(de)(de)(de)(de)體(ti)積(ji)。水(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)只有(you)地(di)球的(de)(de)(de)(de)5.5%——鐵(tie)(tie)核(he)(he)占(zhan)據了 42% 的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)容積(ji)（地(di)核(he)(he)只占(zhan)17% ）核(he)(he)的(de)(de)(de)(de)周圍(wei)是600km 厚的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)幔。水(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)總重量(liang)約(yue)為30 000兆公噸(dun)。
水星(xing)(xing)有(you)兩種地質(zhi)顯著(zhu)不同的(de)(de)(de)(de)平原(yuan)。在坑穴之間，起伏平緩、多丘陵的(de)(de)(de)(de)平原(yuan)，是水星(xing)(xing)表面可(ke)見(jian)最(zui)古老的(de)(de)(de)(de)地區，早于猛烈的(de)(de)(de)(de)火山口地形。這些(xie)埋藏(zang)著(zhu)隕石坑的(de)(de)(de)(de)平原(yuan)似乎已湮滅許(xu)多較(jiao)早的(de)(de)(de)(de)隕石坑，并且缺乏直徑在30公里(li)以(yi)下，以(yi)及更(geng)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)隕石坑。還(huan)不清楚它們是起源于火山還(huan)是撞(zhuang)擊，這些(xie)埋藏(zang)著(zhu)隕石坑的(de)(de)(de)(de)平原(yuan)大致(zhi)是均勻的(de)(de)(de)(de)分布在整個行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)表面。
平(ping)坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)是廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)坦(tan)區域，布滿(man)了各(ge)種大(da)(da)大(da)(da)小(xiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)凹(ao)陷(xian)，和(he)月球的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)非(fei)常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)相似。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)是，它(ta)們廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)繞在卡(ka)洛(luo)里盆(pen)地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)周圍(wei)。不(bu)同(tong)于月海(hai)，水星平(ping)坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)和(he)埋藏著隕石坑的(de)(de)(de)(de)(de)古老平(ping)原(yuan)有著相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)照率。盡管缺(que)乏(fa)明(ming)確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)火山(shan)特(te)征，在地(di)(di)化的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)臺和(he)圓角、分裂的(de)(de)(de)(de)(de)形狀都強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)支持這些平(ping)原(yuan)起源于火山(shan)。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)是所有水星平(ping)坦(tan)平(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)形成都比卡(ka)洛(luo)里盆(pen)地(di)(di)晚，比較在卡(ka)洛(luo)里噴發覆蓋(gai)物上(shang)可察覺(jue)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)隕石坑密度可見一斑卡(ka)洛(luo)里盆(pen)地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)板填滿(man)了獨(du)特(te)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)地(di)(di)質，破(po)碎的(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)脊(ji)和(he)粗略的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)邊形碎裂。不(bu)清(qing)楚(chu)是撞擊(ji)誘導火山(shan)熔巖(yan)，還是撞擊(ji)造成大(da)(da)片的(de)(de)(de)(de)(de)融(rong)化。
行(xing)星(xing)表(biao)面(mian)一個不尋常的(de)(de)特征是眾(zhong)多的(de)(de)壓縮(suo)皺褶(zhe)或峭壁，在平(ping)原(yuan)表(biao)面(mian)交錯著(zhu)。隨(sui)著(zhu)行(xing)星(xing)內部的(de)(de)冷卻，它(ta)(ta)可(ke)能會略為收縮(suo)，并且表(biao)面(mian)開(kai)始變型，造(zao)成了這(zhe)些特征。凹(ao)陷(xian)也在其(qi)它(ta)(ta)地(di)形，像是坑穴(xue)和(he)平(ping)滑的(de)(de)平(ping)原(yuan)，頂部看見，顯示(shi)這(zhe)些皺褶(zhe)是在如今(jin)才(cai)形成的(de)(de)。水(shui)星(xing)的(de)(de)表(biao)面(mian)也會被(bei)太陽扭曲 - 太陽對水(shui)星(xing)的(de)(de)潮汐(xi)力比月球(qiu)對地(di)球(qiu)的(de)(de)強17倍 水(shui)星(xing)密度
水(shui)星(xing)是太(tai)陽(yang)系(xi)中(zhong)密(mi)度第二高(gao)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)，僅次(ci)于地(di)(di)球(qiu)。據此，科(ke)學(xue)(xue)家(jia)們估計水(shui)星(xing)內部(bu)必定存(cun)在一(yi)個超大的(de)(de)(de)(de)內核，其內核質量(liang)(liang)甚至可以(yi)占到其總質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)2/3，而相比之下，地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)內核區質量(liang)(liang)只占地(di)(di)球(qiu)總質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)1/3。美國華盛(sheng)頓卡內基研(yan)究院地(di)(di)磁學(xue)(xue)系(xi)主任(ren)，美國信使(shi)(shi)號水(shui)星(xing)探測(ce)器(qi)項(xiang)目首席(xi)科(ke)學(xue)(xue)家(jia)西恩·所羅門(men)（Sean Solomon）教授表(biao)示：目前科(ke)學(xue)(xue)界的(de)(de)(de)(de)觀點是認為在太(tai)陽(yang)系(xi)早期的(de)(de)(de)(de)狂暴撞擊(ji)時代，水(shui)星(xing)曾遭遇嚴重撞擊(ji)，導(dao)致其失去(qu)了(le)密(mi)度較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分(fen)外殼(ke)，因此留(liu)下了(le)密(mi)度相對較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)。而此次(ci)信使(shi)(shi)號探測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)(de)任(ren)務中(zhong)有一(yi)項(xiang)便是通過對水(shui)星(xing)進行(xing)全地(di)(di)表(biao)化(hua)學(xue)(xue)成分(fen)分(fen)析來檢(jian)驗這(zhe)個理論
在太(tai)陽(yang)系(xi)的八大行星(xing)(xing)中(zhong)，火星(xing)(xing)、金星(xing)(xing)、地(di)(di)(di)球(qiu)、木星(xing)(xing)、土(tu)星(xing)(xing)都(dou)有(you)(you)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，但只有(you)(you)水星(xing)(xing)是太(tai)陽(yang)系(xi)類(lei)地(di)(di)(di)行星(xing)(xing)中(zhong)除了地(di)(di)(di)球(qiu)之外(wai)唯一擁有(you)(you)顯著磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的行星(xing)(xing)（不過盡管如(ru)此，它的磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)強度也僅有(you)(you)地(di)(di)(di)球(qiu)的1%不到）。對于一顆行星(xing)(xing)來(lai)說，磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)的有(you)(you)無絕非小事，就拿(na)地(di)(di)(di)球(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)來(lai)說，它構(gou)成了地(di)(di)(di)球(qiu)上生(sheng)命的保護(hu)傘(san)，幫助抵擋有(you)(you)害的太(tai)陽(yang)射(she)線和(he)其(qi)它宇宙射(she)線，從而造就了生(sheng)命的樂園(yuan)。所羅門博士(shi)將(jiang)(jiang)地(di)(di)(di)球(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)稱作“我們的輻射(she)保護(hu)傘(san)”，如(ru)果沒有(you)(you)地(di)(di)(di)球(qiu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，地(di)(di)(di)球(qiu)上的生(sheng)命將(jiang)(jiang)很難(nan)出(chu)現(xian)和(he)演化。
研究人(ren)員相信(xin)水(shui)星的(de)磁場(chang)產生(sheng)機制和地球的(de)相同，那(nei)就是其外核(he)部位導電熔(rong)漿(jiang)的(de)流動形成(cheng)的(de)“電機”模式(shi)。此次信(xin)使號探測器將精確測量水(shui)星磁場(chang)的(de)分(fen)布，從而(er)幫(bang)助科學家們檢驗(yan)這一理論是否正確。
1973年11月，第一個也是(shi)(shi)到(dao)目前為(wei)止唯一的(de)(de)水(shui)星探測器(qi)發射(she)成(cheng)功，它(ta)(ta)的(de)(de)既定考(kao)察任(ren)務中，有一項就(jiu)是(shi)(shi)探測水(shui)星究竟有沒有磁(ci)場。它(ta)(ta)就(jiu)是(shi)(shi)美(mei)國(guo)的(de)(de)“水(shui)手10號”探測器(qi)。探測器(qi)曾經(jing)3次(ci)從水(shui)星上空飛過(guo)，那(nei)是(shi)(shi)在(zai)1974年的(de)(de)3月29日和9月21日，以及1975年3月16日。
“水(shui)手(shou)10號”第一(yi)次飛越水(shui)星(xing)時，距水(shui)星(xing)只有720多公里。探測(ce)(ce)器(qi)上(shang)的(de)照相(xiang)機在(zai)拍(pai)攝布滿環形山(shan)的(de)水(shui)星(xing)地貌的(de)同時磁(ci)(ci)強(qiang)計意外地探測(ce)(ce)到(dao)(dao)水(shui)星(xing)似乎存在(zai)一(yi)個很弱的(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)，而且(qie)可能是(shi)跟地球磁(ci)(ci)場(chang)(chang)那樣有著兩個磁(ci)(ci)極的(de)偶極磁(ci)(ci)場(chang)(chang)。水(shui)星(xing)表面環形山(shan)和(he)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)發現使科學家很感興趣(qu)，因為這(zhe)些都是(shi)前所未(wei)知的(de)。但(dan)是(shi)，磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)存在(zai)必須得到(dao)(dao)進一(yi)步(bu)的(de)證實這(zhe)就要等待到(dao)(dao)“水(shui)手(shou)10號”與(yu)水(shui)星(xing)的(de)另一(yi)次接近。
由于水(shui)(shui)手10號僅(jin)拍攝到(dao)水(shui)(shui)星表(biao)面的(de)37%，所以人(ren)類對水(shui)(shui)星的(de)了解還很少。“水(shui)(shui)手10號”探測器的(de)飛行軌道是這(zhe)樣(yang)安(an)排的(de)：在到(dao)達水(shui)(shui)星區域時，它(ta)每176天(tian)繞(rao)太(tai)陽轉一(yi)圈。我(wo)們知道，水(shui)(shui)星每88天(tian)繞(rao)太(tai)陽一(yi)周，也就是說(shuo)，水(shui)(shui)星每繞(rao)太(tai)陽兩圈，“水(shui)(shui)手10號”來到(dao)水(shui)(shui)星附近一(yi)次，飛越水(shui)(shui)星并(bing)進(jin)行探測。
“水(shui)手10號”第二次(ci)飛越水(shui)星(xing)(xing)時(shi)，距表面最近時(shi)在(zai)48000公里(li)左右，對水(shui)星(xing)(xing)磁場沒有發現(xian)(xian)什(shen)么新的(de)(de)(de)情況。為了(le)取得包括磁場在(zai)內(nei)的(de)(de)(de)更加精(jing)確的(de)(de)(de)觀測(ce)資料，科學家(jia)們對探(tan)測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)軌道作了(le)校(xiao)準，使它(ta)第三次(ci)飛越水(shui)星(xing)(xing)時(shi)，離(li)表面只(zhi)有327公里(li)，而且(qie)更接近水(shui)星(xing)(xing)北極。觀測(ce)結果是(shi)十分令人鼓(gu)舞的(de)(de)(de)：水(shui)星(xing)(xing)確實有一個(ge)偶極磁場。從最初發現(xian)(xian)到完全證實剛好是(shi)一年時(shi)間。
水星(xing)(xing)的偶極(ji)磁(ci)場與地球(qiu)的很相像，極(ji)性(xing)也相同，即水星(xing)(xing)磁(ci)場的南(nan)極(ji)在水星(xing)(xing)的北半球(qiu)，其北極(ji)在南(nan)半球(qiu)。
水(shui)(shui)星(xing)(xing)表(biao)面(mian)有(you)100多個(ge)具有(you)放射(she)條紋的(de)(de)坑穴還(huan)有(you)大量斷崖，有(you)的(de)(de)長達數百(bai)千米。水(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)密度與(yu)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)接近，并有(you)一全球(qiu)(qiu)性的(de)(de)磁(ci)場。水(shui)(shui)星(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)發現，表(biao)示(shi)水(shui)(shui)星(xing)(xing)內部可能是一個(ge)高溫液態的(de)(de)金(jin)屬核。這(zhe)個(ge)既重又(you)大的(de)(de)鐵(tie)鎳(nie)內核直徑超(chao)過(guo)水(shui)(shui)星(xing)(xing)直徑的(de)(de)1/3，有(you)整個(ge)月球(qiu)(qiu)那(nei)么大。水(shui)(shui)星(xing)(xing)磁(ci)場強度只(zhi)有(you)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)1%，磁(ci)力(li)線的(de)(de)分(fen)布圖形簡直就是地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)場按比例的(de)(de)縮(suo)影。
水(shui)(shui)(shui)星(xing)上(shang)有(you)(you)極稀薄(bo)的(de)大(da)氣，大(da)氣壓小于(yu)2×10百帕(pa)大(da)氣中(zhong)含有(you)(you)氦、氫、氧、碳、氬、氖(nai)、氙等元素(su)。由于(yu)大(da)氣非常稀薄(bo)，水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)表(biao)面白天和夜(ye)晚(wan)的(de)溫(wen)度相(xiang)差很大(da)，實(shi)際(ji)上(shang)水(shui)(shui)(shui)星(xing)大(da)氣中(zhong)的(de)氣體分子與水(shui)(shui)(shui)星(xing)表(biao)面相(xiang)撞的(de)頻密程度比它(ta)們(men)之間互相(xiang)相(xiang)撞要高。出于(yu)這些(xie)原因(yin)，水(shui)(shui)(shui)星(xing)應被視為是(shi)沒有(you)(you)大(da)氣的(de)。
水(shui)星(xing)的(de)大氣(qi)非常少，主要成份為氦（42%）、鈉（氣(qi)體）（42%）和氧（15%），而且在(zai)白天(tian)氣(qi)溫(wen)非常高(gao)，平均地(di)(di)表溫(wen)度(du)為179℃，最(zui)高(gao)為427℃，最(zui)低(di)為零下(xia)173℃，因(yin)此水(shui)星(xing)上(shang)看來不可能(neng)存在(zai)水(shui)；但1991年(nian)科學(xue)家(jia)在(zai)水(shui)星(xing)的(de)北(bei)極(ji)發現了一個(ge)不同尋常的(de)亮(liang)(liang)點(dian)，造成這(zhe)個(ge)亮(liang)(liang)點(dian)的(de)可能(neng)是在(zai)地(di)(di)表或地(di)(di)下(xia)的(de)冰(bing)。水(shui)星(xing)上(shang)真的(de)有(you)可能(neng)存在(zai)冰(bing)嗎(ma)？由(you)于水(shui)星(xing)的(de)軌道比較特殊，在(zai)它的(de)北(bei)極(ji)，太(tai)陽始終只在(zai)地(di)(di)平線上(shang)徘徊。在(zai)一些隕(yun)石坑內部，可能(neng)由(you)于永遠見不到(dao)陽光而使溫(wen)度(du)降至零下(xia)161℃以下(xia)。這(zhe)樣低(di)的(de)溫(wen)度(du)就有(you)可能(neng)凝固從(cong)行(xing)星(xing)內部釋放出來的(de)氣(qi)體，或積存從(cong)太(tai)空來的(de)冰(bing)。
在(zai)太陽的(de)強烈輻射轟擊下(xia)，水星(xing)大(da)氣(qi)被向后壓縮延伸開去(qu)，在(zai)背(bei)陽處形(xing)成一(yi)個(ge)“尾巴”，就像一(yi)顆巨(ju)大(da)的(de)彗星(xing)。然而更詭異的(de)一(yi)點是(shi)，水星(xing)事(shi)實上(shang)還在(zai)不(bu)斷的(de)損失(shi)其大(da)氣(qi)氣(qi)體成分(fen)。組成水星(xing)大(da)氣(qi)的(de)原子不(bu)斷的(de)被遺失(shi)到太空之(zhi)中，由(you)于鉀或鈉原子在(zai)一(yi)個(ge)水星(xing)日（一(yi)個(ge)水星(xing)日——在(zai)其近日點一(yi)日時間(jian)的(de)一(yi)半(ban)）上(shang)大(da)約有3小時的(de)平(ping)均 “壽命”。
因此，正如所(suo)羅門博士指出的(de)(de)那樣“你(ni)需要不斷(duan)(duan)的(de)(de)進行補充(chong)(chong)方能維持大氣(qi)(qi)層的(de)(de)存在。”科學(xue)家(jia)們認為(wei)水(shui)星(xing)的(de)(de)補充(chong)(chong)方式是捕獲太陽輻射的(de)(de)粒(li)子，以及被微型隕石撞擊后(hou)濺起的(de)(de)塵埃(ai)顆粒(li)。散失的(de)(de)大氣(qi)(qi)不斷(duan)(duan)地被一些機制所(suo)替換，如被行星(xing)引力場俘獲的(de)(de)火山蒸汽(qi)以及兩極的(de)(de)冰(bing)冠的(de)(de)除氣(qi)(qi)作用(yong)。水(shui)星(xing)之鐵
水星所含有(you)的(de)鐵的(de)百分率超過任何其(qi)他(ta)已知的(de)星系行星。這里有(you)數個的(de)理論被提出(chu)來說明水星的(de)高金屬性。
一(yi)(yi)(yi)個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)說本來(lai)水(shui)(shui)(shui)星(xing)有(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)和普通球粒狀隕石(shi)相(xiang)似(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬—硅酸鹽比率(lv)。那(nei)時(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)是(shi)目前(qian)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)約2.25 倍(bei)(bei)，但(dan)在早(zao)期太(tai)陽系的(de)(de)(de)(de)(de)歷史中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)某個(ge)時(shi)間，一(yi)(yi)(yi)個(ge)星(xing)子/微星(xing)體撞(zhuang)掉了水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)1/6。影響是(shi)水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)殼(ke) 和地(di)(di)幔 失(shi)去了。類(lei)似(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)另外一(yi)(yi)(yi)個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)用來(lai)解釋地(di)(di)球月亮的(de)(de)(de)(de)(de)形成的(de)(de)(de)(de)(de)，參見巨物影響理(li)(li)論(lun)(lun)。另一(yi)(yi)(yi)種說，水(shui)(shui)(shui)星(xing)可能(neng)在所謂太(tai)陽星(xing)云早(zao)期的(de)(de)(de)(de)(de)造(zao)型階段(duan)，在太(tai)陽爆發出它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)之(zhi)前(qian)已經穩定。在這個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)中(zhong)水(shui)(shui)(shui)星(xing)那(nei)時(shi)大(da)約質量(liang)是(shi)目前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)兩倍(bei)(bei)；但(dan)因為(wei)原(yuan)恒星(xing)收(shou)縮，水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度到(dao)達了大(da)約2500K 到(dao)3500K 之(zhi)間；甚至(zhi)高(gao)達10000K。許多的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)星(xing)表面的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)石(shi)在這種溫(wen)度下(xia)蒸發，形成"巖(yan)石(shi)蒸汽"，隨后，"巖(yan)石(shi)蒸汽" 被星(xing)際風(feng)暴帶(dai)走。第三個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)，類(lei)似(si)(si)第二個(ge)，認為(wei)水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)外殼(ke)層是(shi)被太(tai)陽風(feng)長期侵蝕掉了的(de)(de)(de)(de)(de)。
水星(xing)(xing)擁有太陽(yang)(yang)系8大行星(xing)(xing)中偏心率(lv)最(zui)大的(de)軌(gui)道，通俗的(de)說，就是它的(de)軌(gui)道的(de)橢圓是最(zui)“扁”的(de)。而最(zui)新的(de)計算(suan)機模擬顯示(shi)，在(zai)未來數十億年間，水星(xing)(xing)的(de)這(zhe)一軌(gui)道還將(jiang)變得更(geng)扁，使其有1%的(de)機會和太陽(yang)(yang)或者金星(xing)(xing)發(fa)生撞(zhuang)擊(ji)。更(geng)讓(rang)人擔憂的(de)是，和外(wai)側的(de)巨行星(xing)(xing)引力場一起，水星(xing)(xing)這(zhe)樣混亂的(de)軌(gui)道運動將(jiang)有可(ke)能打亂內太陽(yang)(yang)系其他行星(xing)(xing)的(de)運行軌(gui)道，甚至導致水星(xing)(xing)，金星(xing)(xing)或火星(xing)(xing)的(de)軌(gui)道發(fa)生變動，并最(zui)終和地球發(fa)生相撞(zhuang)。
在(zai)太陽系的八大行星中，水星獲得了幾(ji)個"最" 的記(ji)錄：
離太陽距離最近
水星和太陽的(de)平均距(ju)(ju)離(li)為(wei)(wei)5790萬(wan)公里，約(yue)為(wei)(wei)日地距(ju)(ju)離(li)的(de)0.387倍（0.387天文(wen)單(dan)位），比(bi)其它太陽系的(de)行星近，到目前為(wei)(wei)止還沒有發現(xian)過比(bi)水星更近太陽的(de)行星。
軌道速度最快
因(yin)為距離最近(jin)，所(suo)以受到太陽的引力也最大，因(yin)此在它的軌(gui)道上比(bi)任(ren)何(he)行星都跑得快(kuai)，軌(gui)道速(su)(su)度(du)為每(mei)秒48公里，比(bi)地球(qiu)的軌(gui)道速(su)(su)度(du)快(kuai)18公里。這樣快(kuai)的速(su)(su)度(du)，只用15分鐘就能環繞(rao)地球(qiu)一周(zhou)。
表面溫差最大
因為(wei)沒有(you)大氣的(de)(de)調節，距(ju)離(li)太陽(yang)又非常近(jin)，所以在太陽(yang)的(de)(de)烘烤下，向陽(yang)面的(de)(de)溫度最(zui)高時可(ke)達430℃，但背陽(yang)面的(de)(de)夜(ye)(ye)間溫度可(ke)降到零下160℃，晝夜(ye)(ye)溫差(cha)近(jin)600℃，奪得行星表面溫差(cha)最(zui)大的(de)(de)冠軍，這真(zhen)是一個處于火和冰之(zhi)間的(de)(de)世(shi)界(jie)。
衛星最少
太陽系(xi)中發現了越來越多的衛(wei)星(xing)(xing)，總數超過60個，但水星(xing)(xing)和金星(xing)(xing)是根本沒有衛(wei)星(xing)(xing)的行星(xing)(xing)。
時間最快
水星年
地(di)球每一(yi)(yi)年繞太陽公轉一(yi)(yi)圈， 而(er)"水星(xing)年"是太陽系中最短(duan)的(de)年，它繞太陽公轉一(yi)(yi)周只用88天，還不(bu)到地(di)球上的(de)3個月。這都(dou)是因為水星(xing)圍(wei)繞太陽高速飛(fei)奔(ben)的(de)緣(yuan)故，難怪代表水星(xing)的(de)標(biao)記和符號是根據希臘神話，把它比作(zuo)腳(jiao)穿飛(fei)鞋(xie)手持魔(mo)杖的(de)使者。
水星日
在太陽(yang)系(xi)的(de)行星(xing)(xing)(xing)中，“水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)年”時(shi)間最短，但(dan)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)"日(ri)"卻比別的(de)行星(xing)(xing)(xing)更長，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)一周是88天（以(yi)地(di)球(qiu)(qiu)日(ri)為(wei)單位）而(er)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)一周是58.646天（地(di)球(qiu)(qiu)日(ri)），地(di)球(qiu)(qiu)每(mei)自轉(zhuan)一周就是一晝(zhou)夜(ye)(ye)，而(er)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)三周才是一晝(zhou)夜(ye)(ye)。水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)上(shang)一晝(zhou)夜(ye)(ye)的(de)時(shi)間，相當于地(di)球(qiu)(qiu)上(shang)的(de)176天。與此(ci)同時(shi)，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)也(ye)正好公(gong)轉(zhuan)了(le)兩(liang)周。因此(ci)人們說水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)上(shang)的(de)一天等于兩(liang)年，地(di)球(qiu)(qiu)人到了(le)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)上(shang)多么(me)不習(xi)慣。
水星(xing)(xing)離(li)太陽的(de)(de)平(ping)均(jun)距(ju)離(li)為(wei)5790萬公(gong)(gong)里(li)，繞太陽公(gong)(gong)轉(zhuan)(zhuan)軌(gui)道的(de)(de)偏心率為(wei)0.206，故(gu)其軌(gui)道很扁(bian)。太陽系(xi)天體中(zhong)，除冥(ming)王星(xing)(xing)外，要算水星(xing)(xing)的(de)(de)軌(gui)道最扁(bian)了(le)。水星(xing)(xing)在(zai)軌(gui)道上的(de)(de)平(ping)均(jun)運(yun)動速(su)度為(wei)48公(gong)(gong)里(li)/秒，是(shi)太陽系(xi)中(zhong)運(yun)動速(su)度最快的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)，它繞太陽運(yun)行(xing)一周(zhou)只需要88天，除公(gong)(gong)轉(zhuan)(zhuan)之(zhi)外，水星(xing)(xing)本身(shen)也有自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)。過去認為(wei)水星(xing)(xing)的(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)應當(dang)(dang)與公(gong)(gong)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)相等，都是(shi)88天。1965年，美國天文學家戈(ge)登、佩蒂吉(ji)爾和羅·戴斯用安裝在(zai)波多黎各(ge)阿雷(lei)西博天文臺的(de)(de)、當(dang)(dang)今(jin)世界上最大(da)的(de)(de)射電望遠鏡(jing)測(ce)定了(le)水星(xing)(xing)的(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)，結(jie)果并不(bu)是(shi)88天，而(er)是(shi)58.646天，正好(hao)是(shi)水星(xing)(xing)公(gong)(gong)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)的(de)(de)2/3。水星(xing)(xing)軌(gui)道有每世紀快43″的(de)(de)反常進動。
由于水星(xing)在近(jin)日(ri)點(dian)時(shi)(shi)總以(yi)(yi)同(tong)一經度(du)朝著(zhu)太陽(yang)，在遠日(ri)點(dian)時(shi)(shi)以(yi)(yi)相差90°的經度(du)朝著(zhu)太陽(yang)，所以(yi)(yi)水星(xing)隨著(zhu)經度(du)不同(tong)而出現季節(jie)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(bu)能(neng)完全地(di)被(bei)牛(niu)頓(dun)經典力學(xue)所解(jie)釋，以致于(yu)在一(yi)段時(shi)(shi)間內很(hen)多人用(yong)設想的另外(wai)一(yi)個更靠近太陽(yang)的行星(xing)(xing)（有(you)時(shi)(shi)被(bei)稱為(wei)火(huo)神(shen)星(xing)(xing)）來解(jie)釋這個混亂。這稱為(wei)“水星(xing)(xing)近日點進(jin)動”。無論如何，愛因(yin)斯坦的廣義相對論后來提供(gong)了一(yi)種可以消(xiao)除這個小誤差的解(jie)釋。
1889年(nian)(nian)意大(da)利(li)天(tian)文學家(jia)夏帕里利(li)經過多年(nian)(nian)觀測認為(wei)水(shui)星自轉(zhuan)時間(jian)和公轉(zhuan)時間(jian)都(dou)是88天(tian)。直(zhi)到1965年(nian)(nian)，美國(guo)天(tian)文學家(jia)才測量(liang)出(chu)了水(shui)星自轉(zhuan)的精確周期(qi)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(guan)測者（在(zai)太(tai)陽升(sheng)起(qi)時(shi)）時(shi)觀(guan)測，可以看見太(tai)陽先上升(sheng)，然后(hou)倒退最(zui)后(hou)落下，然后(hou)再一次(ci)的(de)(de)(de)上升(sheng)。這(zhe)是因(yin)(yin)為大約(yue)四天(tian)的(de)(de)(de)近(jin)日點(dian)周(zhou)期(qi)，水星(xing)軌道速度(du)完全地等于(yu)它的(de)(de)(de)自轉(zhuan)速度(du)，以致于(yu)太(tai)陽的(de)(de)(de)視(shi)運動(dong)停止，在(zai)近(jin)日點(dian)時(shi)，水星(xing)的(de)(de)(de)軌道速度(du)超過自轉(zhuan)速度(du)；因(yin)(yin)此，太(tai)陽看起(qi)來(lai)會逆行(xing)性運動(dong)，在(zai)近(jin)日點(dian)后(hou)的(de)(de)(de)四天(tian)，太(tai)陽恢復正常的(de)(de)(de)視(shi)運動(dong)。
1965年使用雷達觀(guan)測后，觀(guan)察(cha)數(shu)據否決了水(shui)星(xing)對(dui)太(tai)陽(yang)是(shi)(shi)(shi)潮汐(xi)固(gu)定的(de)(de)的(de)(de)想法：自(zi)轉使得所(suo)有(you)時間里水(shui)星(xing)保持相(xiang)同的(de)(de)一面對(dui)著太(tai)陽(yang)。水(shui)星(xing)軌(gui)速振諧(xie)為3:2，這(zhe)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)說自(zi)轉三次(ci)的(de)(de)時間是(shi)(shi)(shi)圍繞太(tai)陽(yang)公轉兩次(ci)的(de)(de)時間；水(shui)星(xing)的(de)(de)軌(gui)道離(li)心使這(zhe)個諧(xie)振持穩(wen)。最初天(tian)文(wen)學(xue)家認為它有(you)被固(gu)定的(de)(de)潮汐(xi)是(shi)(shi)(shi)因為水(shui)星(xing)處于最好(hao)的(de)(de)觀(guan)測位置，它總是(shi)(shi)(shi)在3:2諧(xie)振中的(de)(de)相(xiang)同時刻，展(zhan)現(xian)出相(xiang)同的(de)(de)一面，就(jiu)如同它完全地被固(gu)定住一樣。水(shui)星(xing)的(de)(de)自(zi)轉比地球緩慢59倍。
因為水星的(de)3:2 的(de)軌速(su)比率，一(yi)個(ge)恒星日(ri)（自轉的(de)周期）大(da)約是(shi)58.7個(ge)地(di)球(qiu)日(ri)，一(yi)個(ge)太(tai)陽日(ri)（太(tai)陽穿越兩次子午線之間的(de)時(shi)間）大(da)約是(shi)176個(ge)地(di)球(qiu)日(ri)。
水(shui)星(xing)(xing)擁(yong)有太(tai)陽(yang)系8大行星(xing)(xing)中偏心率最大的(de)軌(gui)(gui)道(dao)，通俗(su)的(de)說，就是(shi)它的(de)軌(gui)(gui)道(dao)的(de)橢圓是(shi)最“扁”的(de)。而最新的(de)計算機模(mo)擬顯示，在未來數十億年間，水(shui)星(xing)(xing)的(de)這(zhe)一軌(gui)(gui)道(dao)還將(jiang)變得更扁，使其有1%的(de)機會和太(tai)陽(yang)或者金星(xing)(xing)發生(sheng)撞擊。更讓人擔憂(you)的(de)是(shi)，和外(wai)側的(de)巨行星(xing)(xing)引(yin)力場一起(qi)，水(shui)星(xing)(xing)這(zhe)樣混亂(luan)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)運(yun)動(dong)將(jiang)有可能(neng)打亂(luan)內太(tai)陽(yang)系其他行星(xing)(xing)的(de)運(yun)行軌(gui)(gui)道(dao)，甚(shen)至導致水(shui)星(xing)(xing)，金星(xing)(xing)或火星(xing)(xing)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)發生(sheng)變動(dong)，并最終(zhong)和地球發生(sheng)相撞。
水星凌日
當水(shui)星走到(dao)太陽和地球(qiu)之間時，我們在(zai)太陽圓面上會看到(dao)一個(ge)小黑點穿過，這種現(xian)象稱(cheng)為(wei)水(shui)星凌日(ri)(ri)(ri)。其道理和日(ri)(ri)(ri)食類(lei)似，不同的(de)是(shi)水(shui)星比月亮(liang)(liang)離地球(qiu)遠，視直徑僅(jin)為(wei)太陽的(de)190萬分(fen)之一。水(shui)星擋(dang)住太陽的(de)面積太小了，不足(zu)以(yi)使(shi)太陽亮(liang)(liang)度減弱，所以(yi)，用肉眼(yan)是(shi)看不到(dao)水(shui)星凌日(ri)(ri)(ri)的(de)，只(zhi)能通過望遠鏡進行投影(ying)觀測。水(shui)星凌日(ri)(ri)(ri)每100年平均發(fa)生13次。在(zai)20世紀末(mo)有一次凌日(ri)(ri)(ri)是(shi)在(zai)1999年11月16日(ri)(ri)(ri)5時42分(fen)。
在人類歷史上，第一次(ci)(ci)預告(gao)水星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)是(shi)"行星(xing)(xing)(xing)運動三大定律"的(de)發現者，德國天(tian)文(wen)學(xue)家開普勒（1571至1630年）。他在1629年預言：1631年11月7 日(ri)將發生稀奇天(tian)象--水星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)。當日(ri)，法國天(tian)文(wen)學(xue)家加桑(sang)迪在巴黎親眼目(mu)睹(du)到有(you)個(ge)小黑點（水星(xing)(xing)(xing)）在日(ri)面上由東向西徐(xu)徐(xu)移動。從1631年至2003年，共出現50次(ci)(ci)水星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)。其(qi)中，發生在11月的(de)有(you)35次(ci)(ci)，發生在5月的(de)僅有(you)15次(ci)(ci)。每(mei)100年，平(ping)均發生水星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)13.4次(ci)(ci)。
水(shui)星(xing)凌日(ri)的(de)發(fa)生原(yuan)理與日(ri)食極為(wei)相(xiang)似，水(shui)星(xing)軌道與黃(huang)道面之間是存在(zai)傾角的(de)，這個(ge)(ge)傾角大約為(wei)7度(du)。這就(jiu)造成(cheng)了水(shui)星(xing)軌道與地(di)球(qiu)黃(huang)道面會有(you)(you)兩個(ge)(ge)交(jiao)點。即為(wei)升交(jiao)點和降交(jiao)點。水(shui)星(xing)過(guo)升交(jiao)點即為(wei)從地(di)球(qiu)黃(huang)道面下方向(xiang)黃(huang)道面上方運(yun)動(dong)，降交(jiao)點反之。只有(you)(you)水(shui)星(xing)和地(di)球(qiu)兩者的(de)軌道處于同一(yi)個(ge)(ge)平面上，而日(ri)水(shui)地(di)三者又恰好(hao)排成(cheng)一(yi)條直線時(shi)(shi)，才(cai)會發(fa)生水(shui)星(xing)凌日(ri)。如(ru)果水(shui)星(xing)在(zai)過(guo)升降交(jiao)點附近的(de)兩天恰好(hao)也發(fa)生了水(shui)星(xing)下合(he)相(xiang)位(wei)時(shi)(shi)，就(jiu)有(you)(you)可能發(fa)生水(shui)星(xing)凌日(ri)天象。
在(zai)目前及以后的(de)(de)(de)(de)(de)十幾(ji)個世(shi)紀內，水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)只可能發生(sheng)(sheng)在(zai)五(wu)月(yue)或十一月(yue)。發生(sheng)(sheng)在(zai)五(wu)月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)降交(jiao)點水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)，發生(sheng)(sheng)在(zai)十一月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)升交(jiao)點水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)。而(er)發生(sheng)(sheng)在(zai)五(wu)月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)更為(wei)稀罕，水(shui)星(xing)距離地(di)球也(ye)更近。水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)同(tong)樣遵循(xun)如日(ri)(ri)(ri)月(yue)食那樣的(de)(de)(de)(de)(de)沙羅(luo)(luo)(luo)周(zhou)期(qi)。在(zai)同(tong)一組沙羅(luo)(luo)(luo)周(zhou)期(qi)內的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)(sheng)周(zhou)期(qi)為(wei)46年(nian)(nian)零1天又6.5小時(shi)(shi)左右(you)(you)。但是這個46年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)中(zhong)如果有12個閏年(nian)(nian)。周(zhou)期(qi)即為(wei)46年(nian)(nian)零6.5小時(shi)(shi)左右(you)(you)。這里所說的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間差(cha)值是同(tong)一沙羅(luo)(luo)(luo)周(zhou)期(qi)相鄰兩次(ci)水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)中(zhong)凌(ling)(ling)(ling)甚的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間差(cha)值。因為(wei)同(tong)一沙羅(luo)(luo)(luo)周(zhou)期(qi)相鄰兩次(ci)水(shui)星(xing)凌(ling)(ling)(ling)日(ri)(ri)(ri)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)長是不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)。
中國
古代稱水星為“辰(chen)星”或“昏星”。
晉(jin)書：天文中（七曜(yao) 雜星(xing)氣(qi) 史傳(chuan)事驗）
辰星(xing)曰(yue)北(bei)方(fang)冬水，智也，聽也。智虧(kui)聽失，逆冬令(ling)，傷水氣，罰見(jian)辰星(xing)。辰星(xing)見(jian)，則主(zhu)刑，主(zhu)廷尉(wei)，主(zhu)燕趙(zhao)又(you)為燕、趙(zhao)、代以北(bei)；宰相(xiang)之象。亦為殺伐(fa)之氣，戰斗之象。又(you)曰(yue)，軍于野，辰星(xing)為偏將之象，無(wu)軍為刑事和(he)陰(yin)陽應效(xiao)不效(xiao)，其(qi)時不和(he)。出失其(qi)時，寒暑失其(qi)節，邦當(dang)大饑。當(dang)出不出，是(shi)謂(wei)擊卒，兵大起。在于房心間地動(dong)亦曰(yue)辰星(xing)出入躁疾，常主(zhu)夷狄。又(you)曰(yue)，蠻夷之星(xing)也，亦主(zhu)刑法之得失。色黃而小，地大動(dong)。光明(ming)與月相(xiang)逮，其(qi)國(guo)大水。
最早觀測記錄
水星(xing)最(zui)早(zao)被閃族(zu)人(ren)在（公元前三千年）發現，他們叫它Ubu-idim-gud-ud。最(zui)早(zao)的(de)詳細(xi)記(ji)錄觀察數據的(de)是(shi)(shi)巴比倫人(ren)他們叫它 gu-ad 或(huo) gu-utu。希(xi)臘人(ren)給它起了兩個古老的(de)名字，當(dang)它出現在早(zao)晨時叫阿波羅，當(dang)它出現在傍晚叫赫耳墨斯，但是(shi)(shi)希(xi)臘天文學家知道這兩個名字表示的(de)是(shi)(shi)同一(yi)個東(dong)西。希(xi)臘哲學家赫拉克(ke)利(li)特甚至認為(wei)水星(xing)和(he)金星(xing)（維納(na)斯星(xing)）是(shi)(shi)繞太陽公轉的(de)而不是(shi)(shi)地球。
水(shui)星的觀(guan)測因為它過于接(jie)近太陽而變的非(fei)常復雜，在(zai)地球(qiu)可以觀(guan)測它的唯一時(shi)間是在(zai)日(ri)出或日(ri)落時(shi)。
水星最亮的(de)時候，目視星等達(da)-1.9等。由于(yu)水星和太(tai)(tai)陽(yang)之(zhi)間的(de)視角距離(li)不(bu)大，使(shi)得水星經常因距離(li)太(tai)(tai)陽(yang)太(tai)(tai)近，淹沒在(zai)(zai)耀(yao)眼的(de)陽(yang)光之(zhi)中而不(bu)得見。即使(shi)在(zai)(zai)最宜于(yu)觀察(cha)的(de)條件下，也只(zhi)有在(zai)(zai)日落(luo)西(xi)山之(zhi)后，在(zai)(zai)西(xi)天(tian)低處的(de)夕陽(yang)余暉中，或是在(zai)(zai)日出之(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)的最佳時(shi)候(hou)是在(zai)日出之前約50分(fen)鐘(zhong)，或日落(luo)后50分(fen)鐘(zhong)。當我(wo)們(men)朝最靠近太陽(yang)的行星(xing)——水(shui)星(xing)看(kan)(kan)的時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)也(ye)就是朝太陽(yang)的方向看(kan)(kan)。需要牢記的是不(bu)要直接看(kan)(kan)太陽(yang)。
若用望遠鏡看(kan)水(shui)星(xing)，則可(ke)以(yi)選擇(ze)水(shui)星(xing)在(zai)其軌道(dao)(dao)上處于太(tai)陽(yang)一(yi)(yi)(yi)側(ce)或(huo)另一(yi)(yi)(yi)側(ce)離太(tai)陽(yang)最(zui)遠（大(da)距）時并在(zai)日出前或(huo)日落后搜尋到它。天文歷書會告(gao)訴你，這個(ge)所(suo)謂(wei)的(de)(de)“大(da)距”究竟是(shi)在(zai)太(tai)陽(yang)的(de)(de)西(xi)邊(bian)(bian)（右邊(bian)(bian)）還是(shi)東邊(bian)(bian)（左(zuo)邊(bian)(bian)）。若是(shi)在(zai)西(xi)邊(bian)(bian)，則可(ke)以(yi)在(zai)清晨觀(guan)測；若是(shi)在(zai)東邊(bian)(bian)，則可(ke)以(yi)在(zai)黃昏觀(guan)測。知(zhi)道(dao)(dao)了日期(qi)，又知(zhi)道(dao)(dao)了在(zai)太(tai)陽(yang)的(de)(de)哪一(yi)(yi)(yi)側(ce)搜尋，還應該盡可(ke)能挑一(yi)(yi)(yi)個(ge)地平線(xian)沒有東西(xi)阻隔的(de)(de)地點。搜尋水(shui)星(xing)要在(zai)離太(tai)陽(yang)升(sheng)起或(huo)落下處大(da)約(yue)一(yi)(yi)(yi)柞寬的(de)(de)位置。你將會看(kan)到一(yi)(yi)(yi)個(ge)小小的(de)(de)發出淡(dan)紅色光(guang)的(de)(de)星(xing)星(xing)。
在(zai)其被太陽光淹沒之(zhi)前，你大概(gai)可(ke)以觀測它(ta)2個(ge)星期。6個(ge)星期之(zhi)后，它(ta)又會在(zai)相(xiang)對的距角(jiao)處重新出現。
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一生沒有見過(guo)水星。
其實(shi)水(shui)(shui)星(xing)用肉眼觀測并不(bu)是想象中(zhong)那么難。要想觀測水(shui)(shui)星(xing)，選擇其大距(ju)時固然重(zhong)要，而對于南北緯30，甚(shen)至20度以上(shang)的(de)(de)觀測者(zhe)，水(shui)(shui)星(xing)相對于太陽的(de)(de)赤緯極為重(zhong)要！
哥白尼為(wei)什么沒見過水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)，最重(zhong)要的(de)客觀(guan)(guan)原(yuan)因(yin)(yin)有兩個：第一，近前(qian)后5000年，北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)相對(dui)于(yu)(yu)南半(ban)(ban)(ban)球(qiu)，不(bu)(bu)適(shi)合觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)，因(yin)(yin)為(wei)每(mei)當水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)大(da)距(ju)處于(yu)(yu)其遠(yuan)日(ri)點(dian)時，北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)者(zhe)(zhe)會(hui)發(fa)現(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)赤(chi)緯(wei)總是低于(yu)(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)赤(chi)緯(wei)，即(ji)使水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)離太(tai)(tai)(tai)陽(yang)距(ju)角接近最大(da)的(de)28度(du)(du)(du)，但水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)幾(ji)乎還是和太(tai)(tai)(tai)陽(yang)同(tong)升同(tong)落(luo)(luo).反之(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)到了近日(ri)點(dian)時，北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)者(zhe)(zhe)看到的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)卻(que)比太(tai)(tai)(tai)陽(yang)赤(chi)緯(wei)高。但近日(ri)點(dian)畢竟才18度(du)(du)(du)的(de)距(ju)角，所以(yi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)還是難以(yi)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce).這種情況(kuang)需要再過幾(ji)千年水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)近日(ri)點(dian)進動90度(du)(du)(du)后才能改觀(guan)(guan)。第二(er)，地(di)理緯(wei)度(du)(du)(du)越(yue)高，內(nei)行星(xing)(xing)(xing)越(yue)難見。緯(wei)度(du)(du)(du)高的(de)地(di)區，太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)晨昏朦(meng)影時間很長，即(ji)日(ri)出前(qian)或者(zhe)(zhe)日(ri)落(luo)(luo)后很久(jiu)，天(tian)空依然明亮，所以(yi)不(bu)(bu)利于(yu)(yu)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)，即(ji)使北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)來說水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)每(mei)逢高于(yu)(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)赤(chi)緯(wei)的(de)大(da)距(ju)，亮度(du)(du)(du)至少比織(zhi)女星(xing)(xing)(xing)亮，但明亮的(de)天(tian)空背景還是使水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)易(yi)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)。
在(zai)(zai)(zai)北半(ban)球如(ru)中國(guo)，想要(yao)觀(guan)(guan)測(ce)水(shui)星，只要(yao)選對日期，天氣良好的(de)(de)(de)情況下還是(shi)很(hen)容(rong)易做到(dao)的(de)(de)(de).一年中觀(guan)(guan)測(ce)水(shui)星的(de)(de)(de)最佳月(yue)份是(shi)3,4月(yue)，和(he)9,10月(yue)，即(ji)春秋分(fen)(fen)前后。春秋分(fen)(fen)時(shi)(shi)黃(huang)(huang)(huang)道赤(chi)(chi)緯微分(fen)(fen)值最大(da)(da)，（黃(huang)(huang)(huang)道赤(chi)(chi)緯變化最大(da)(da)），太(tai)陽和(he)水(shui)星在(zai)(zai)(zai)黃(huang)(huang)(huang)道上相同(tong)距角時(shi)(shi)，距離的(de)(de)(de)赤(chi)(chi)緯也比其(qi)他黃(huang)(huang)(huang)道區域大(da)(da).當(dang)水(shui)星赤(chi)(chi)緯大(da)(da)于太(tai)陽赤(chi)(chi)緯較多時(shi)(shi)，偏(pian)北的(de)(de)(de)水(shui)星可以在(zai)(zai)(zai)太(tai)陽在(zai)(zai)(zai)地平線下很(hen)久而被觀(guan)(guan)測(ce)到(dao)。經驗是(shi)：春分(fen)(fen)時(shi)(shi)節(jie)在(zai)(zai)(zai)西方的(de)(de)(de)雙魚，白羊(yang)座找(zhao)，秋分(fen)(fen)時(shi)(shi)節(jie)在(zai)(zai)(zai)獅子(zi)，處女座找(zhao)水(shui)星.水(shui)星相當(dang)的(de)(de)(de)明(ming)亮，在(zai)(zai)(zai)淡藍色的(de)(de)(de)黎明(ming)和(he)黃(huang)(huang)(huang)昏低空(kong)中發出不閃爍的(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)色光芒。
通常(chang)通過雙筒(tong)望遠鏡甚至直接用(yong)肉眼便(bian)可觀察(cha)到(dao)水星(xing)，但它總是十分(fen)靠近(jin)太陽，在曙暮光(guang)中難以看到(dao)。Mike Harvey的(de)行(xing)星(xing)尋找圖表指(zhi)出(chu)此時(shi)水星(xing)在天空中的(de)位置（及其他行(xing)星(xing)的(de)位置），再由“星(xing)光(guang)燦爛”這個天象程(cheng)序作更多更細致(zhi)的(de)定(ding)制。
你猜我猜不猜 
