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(de)——未經重力壓縮(suo)的(de)水星物質(zhi)密度是5.3克/cm3，相較之下(xia)的(de)地(di)球物質(zhi)只有4.4克/cm3。
從水星(xing)的(de)(de)密度(du)(du)可以(yi)推測其內(nei)部結構的(de)(de)詳細資料。地球的(de)(de)高(gao)密度(du)(du)，特(te)別(bie)是(shi)核(he)心(xin)的(de)(de)高(gao)密度(du)(du)是(shi)由重(zhong)力(li)壓縮所(suo)導(dao)致的(de)(de)。水星(xing)是(shi)如此(ci)的(de)(de)小(xiao)，因此(ci)它的(de)(de)內(nei)部不會被強力(li)的(de)(de)擠(ji)壓。所(suo)以(yi)它要有如此(ci)高(gao)的(de)(de)密度(du)(du)，它的(de)(de)核(he)心(xin)必然(ran)很(hen)大且含(han)有許多的(de)(de)鐵(tie)。
美國發射(she)的(de)(de)“水(shui)手10號”在(zai)1974年3月、9月和1975年3月探測了水(shui)星，并向地(di)面發回5000多(duo)張照(zhao)片(pian)，為(wei)我們了解(jie)水(shui)星提供(gong)了珍貴的(de)(de)信息。從照(zhao)片(pian)上我們看出(chu)，水(shui)星的(de)(de)外貌酷似月球，有許多(duo)大小不一(yi)的(de)(de)環形山，還有輻射(she)紋、平原(yuan)、裂(lie)谷(gu)、盆地(di)等地(di)形。
水星的(de)表面很像(xiang)月(yue)球，滿(man)布著環形(xing)(xing)山、大平原、盆地、輻射紋和斷(duan)崖(ya)。1976年，國際天文學聯合會開始(shi)為(wei)水星上的(de)環形(xing)(xing)山命名。
水星表(biao)面上(shang)有著(zhu)星羅棋(qi)布(bu)的(de)大(da)大(da)小小的(de)環形(xing)山(shan)，既有高(gao)山(shan)，也有平(ping)原，還有令人膽寒的(de)懸崖峭壁。據統計，水星上(shang)的(de)環形(xing)山(shan)有上(shang)千個，這些環形(xing)山(shan)比月(yue)亮上(shang)的(de)環形(xing)山(shan)的(de)坡度平(ping)緩(huan)些。
水星上的(de)環(huan)(huan)(huan)形山(shan)和月球(qiu)上的(de)環(huan)(huan)(huan)形山(shan)一樣，也(ye)進行了命名(ming)(ming)。在國(guo)際(ji)天文(wen)學聯合會(hui)已命名(ming)(ming)的(de)310多個(ge)環(huan)(huan)(huan)形山(shan)的(de)名(ming)(ming)稱中(zhong)，其中(zhong)有15個(ge)環(huan)(huan)(huan)形山(shan)是(shi)以我(wo)們中(zhong)華(hua)民(min)族(zu)的(de)人(ren)物的(de)名(ming)(ming)字命名(ming)(ming)的(de)。有伯牙：傳說是(shi)春(chun)秋(qiu)時代(dai)(dai)的(de)音樂(le)(le)家(jia)；蔡琰：東(dong)漢末女詩(shi)人(ren)；李白：唐(tang)代(dai)(dai)大詩(shi)人(ren)；白居易：唐(tang)代(dai)(dai)大詩(shi)人(ren)：董源：五代(dai)(dai)十國(guo)南(nan)(nan)(nan)唐(tang)畫(hua)(hua)家(jia)；李清(qing)照：南(nan)(nan)(nan)宋女詞人(ren)；姜夔：南(nan)(nan)(nan)宋音樂(le)(le)家(jia)；梁楷(kai)：南(nan)(nan)(nan)宋畫(hua)(hua)家(jia)；關漢卿：元代(dai)(dai)戲曲(qu)家(jia)；馬致遠(yuan)：元代(dai)(dai)戲曲(qu)家(jia)；趙(zhao)孟頫：元代(dai)(dai)書畫(hua)(hua)家(jia)；王蒙：元末畫(hua)(hua)家(jia)；朱(zhu)耷(da)：清(qing)初畫(hua)(hua)家(jia)；曹沾（即曹雪芹）：清(qing)代(dai)(dai)文(wen)學家(jia)；魯迅(xun)：中(zhong)國(guo)現代(dai)(dai)文(wen)學家(jia)。
水星(xing)表面平(ping)均(jun)溫度(du)(du)約(yue)452K，變化范圍從90-700K，是溫差最大(da)的行星(xing)。白天太(tai)陽光直(zhi)射(she)處溫度(du)(du)高(gao)達427℃，夜晚太(tai)陽照不到時，溫度(du)(du)降低(di)到-173℃。可以比較一下地(di)球，地(di)球上(shang)
的度溫變化只(zhi)有11K（這里只(zhi)是(shi)太(tai)陽輻射(she)能量，不考慮“季節”，“天(tian)氣”）。 水星的表面的日照(zhao)比(bi)地(di)球強8.9 倍(bei)，總共輻照(zhao)度有9126.6W/㎡。
令人驚訝地是，在(zai)1992年所進(jin)行的(de)雷達觀察(cha)顯示(shi)，水星(xing)的(de)北極有冰(bing)(bing)。一(yi)般相信(xin)這些(xie)冰(bing)(bing)存在(zai)于陽光(guang)永(yong)無法照射到的(de)環形山(shan)底(di)部(bu)，由于彗星(xing)的(de)撞擊或行星(xing)內部(bu)的(de)氣(qi)體冒出表面而(er)積累的(de)。由于沒有大氣(qi)調節，這些(xie)地方的(de)溫度一(yi)直維(wei)持(chi)在(zai)華氏(shi)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，水星表面收縮了大約0.1%（或在星球半徑上遞減了大約1千米）！
水星(xing)(xing)表(biao)面受(shou)到(dao)無(wu)數次的隕石撞擊，到(dao)處坑(keng)洼。當水星(xing)(xing)受(shou)到(dao)巨大的撞擊后，就會有盆(pen)地形成(cheng)，周(zhou)圍(wei)則由山(shan)脈圍(wei)繞。在盆(pen)地之外(wai)是撞擊噴(pen)出的物質(zhi)，以及平(ping)坦的熔巖洪流(liu)平(ping)原。此外(wai)，水星(xing)(xing)在幾十億年的演變過程中，表(biao)面還形成(cheng)許(xu)多褶(zhe)皺、山(shan)脊(ji)和裂縫，彼此相互交(jiao)錯。
水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)環形山很類似月球(qiu)(qiu)。水(shui)星(xing)表面(mian)最顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征（只包括已(yi)經被(bei)(bei)拍攝過的(de)(de)(de)(de)(de)部分）之一是一個直徑達到1360km的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊性環形山：卡路里（Caloris）盆地(di)(di)，是水(shui)星(xing)上溫度最高的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)區(qu)。如(ru)同(tong)月球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)盆地(di)(di)，Caloris盆地(di)(di)很有(you)(you)可能形成(cheng)于太(tai)陽系(xi)早期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)大碰撞(zhuang)中，那(nei)次碰撞(zhuang)大概同(tong)時造成(cheng)了(le)星(xing)球(qiu)(qiu)另一面(mian)正對盆地(di)(di)處(chu)奇(qi)特(te)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)形。水(shui)星(xing)地(di)(di)形被(bei)(bei)標(biao)記為多(duo)起(qi)伏(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)，原因是幾十(shi)億年前水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)核(he)心冷卻收縮引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)外殼起(qi)皺。大多(duo)數的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)星(xing)表面(mian)包括二個不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)年齡層；比較(jiao)年輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)比較(jiao)平，或許是因為溶巖浸(jin)入了(le)較(jiao)早地(di)(di)形的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)。除此(ci)之外，水(shui)星(xing)有(you)(you)“顯(xian)著性”的(de)(de)(de)(de)(de)“周期(qi)性膨脹”。
在(zai)地(di)面上觀測水(shui)星，幾乎看不到它(ta)的(de)(de)(de)細節。1973年(nian)11月3日，美國發射了(le)(le)水(shui)手(shou)10號宇(yu)宙(zhou)飛(fei)(fei)船，對水(shui)星進(jin)行飛(fei)(fei)近探(tan)測。它(ta)是人類第一個“訪(fang)問”水(shui)星的(de)(de)(de)宇(yu)宙(zhou)飛(fei)(fei)船。在(zai)它(ta)與水(shui)星三次(ci)相會的(de)(de)(de)過程(cheng)中，向地(di)面發回了(le)(le)5000多張照(zhao)片，為我們了(le)(le)解水(shui)星提供了(le)(le)珍貴(gui)的(de)(de)(de)信息。在(zai)最后一次(ci)，它(ta)距水(shui)星表面僅372千米，拍攝了(le)(le)非常(chang)清(qing)晰的(de)(de)(de)水(shui)星電視圖像。
水星(xing)表面大(da)大(da)小小的環(huan)形(xing)山星(xing)羅棋布，既有(you)高山，也有(you)平原，還(huan)有(you)令人膽寒(han)的懸(xuan)崖峭壁(bi)。據(ju)統計(ji)，水星(xing)上(shang)的環(huan)形(xing)山有(you)上(shang)千(qian)個，這些環(huan)形(xing)山比月亮上(shang)的環(huan)形(xing)山的坡(po)度平緩些。
水星(xing)是(shi)太(tai)陽系中(zhong)密度(du)第二高的(de)行星(xing)，僅次于地(di)(di)球(qiu)。據(ju)此，科(ke)學(xue)(xue)家們估計(ji)水星(xing)內部必定(ding)存在一(yi)個(ge)超大(da)(da)的(de)內核，其內核質量(liang)甚至(zhi)可以占(zhan)到其總質量(liang)的(de)2/3，而相比(bi)之下，地(di)(di)球(qiu)的(de)內核區質量(liang)只占(zhan)地(di)(di)球(qiu)總質量(liang)的(de)1/3。美國華(hua)盛頓(dun)卡內基(ji)研究院地(di)(di)磁學(xue)(xue)系主任，美國信使號(hao)(hao)水星(xing)探測器(qi)項目(mu)首(shou)席(xi)科(ke)學(xue)(xue)家西恩(en)·所羅門（Sean Solomon）教授(shou)表示：科(ke)學(xue)(xue)界的(de)觀點是(shi)認為在太(tai)陽系早(zao)期(qi)的(de)狂暴撞(zhuang)擊(ji)時代，水星(xing)曾(ceng)遭遇嚴重撞(zhuang)擊(ji)，導致其失去了密度(du)較低的(de)一(yi)部分外殼，因(yin)此留下了密度(du)相對較大(da)(da)的(de)部分。而此次信使號(hao)(hao)探測器(qi)的(de)任務中(zhong)有(you)一(yi)項便是(shi)通(tong)過對水星(xing)進行全地(di)(di)表化學(xue)(xue)成分分析來檢(jian)驗這個(ge)理論。
水(shui)星(xing)(xing)含鐵(tie)的(de)百分(fen)率超過任(ren)何其他已知的(de)星(xing)(xing)系行星(xing)(xing)。這里有數個的(de)理論被提(ti)出來(lai)說明水(shui)星(xing)(xing)的(de)高金屬性。
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(wei)水星的外殼層是被(bei)太陽(yang)風長期(qi)侵蝕掉(diao)了(le)的，
水(shui)星(xing)外(wai)貌如月，內部(bu)卻很(hen)像地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，也分(fen)為殼、幔、核三層。水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑(jing)為2439公里，是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)38.2%，18個水(shui)星(xing)合(he)并起來才(cai)抵得上一個地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)大小。質(zhi)(zhi)量為3.33×102?克，為地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)(de)5.58%，平均密度為 5.433克/cm3，略低于地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)平均密度。在八(ba)大行星(xing)中，除地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)外(wai)，水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)密度最大由(you)此天文學家推(tui)測水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)外(wai)殼是(shi)(shi)由(you)硅酸鹽構成的(de)(de)(de)(de)，其中心有個比月球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)大得多的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)質(zhi)(zhi)內核。這個核球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)主要成分(fen)是(shi)(shi)鐵(tie)、鎳(nie)和硅酸鹽根據這樣的(de)(de)(de)(de)結(jie)構，水(shui)星(xing)應(ying)含鐵(tie)兩萬億億噸，按世界鋼的(de)(de)(de)(de)年產量（約8億噸）計算，可以(yi)開采2400億年。
地殼厚度100-300km
結皮厚度(du)600km
核心半徑約1800km
這個行(xing)星(xing)有(you)一(yi)個相對大(da)的(de)(de)(de)（即使是與地(di)球(qiu)相比）的(de)(de)(de)鐵質(zhi)核(he)；水星(xing)由(you)大(da)約70% 的(de)(de)(de)金屬和(he)30% 的(de)(de)(de)硅酸(suan)鹽(yan)組(zu)成，以致密(mi)(mi)(mi)度(du)較高(gao)。平(ping)均密(mi)(mi)(mi)度(du)是5430kg/m3；略微(wei)地(di)小于地(di)球(qiu)密(mi)(mi)(mi)度(du)，卻比金星(xing)大(da)。地(di)球(qiu)高(gao)密(mi)(mi)(mi)度(du)產生的(de)(de)(de)原因是地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)質(zhi)量壓縮了地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)體積。水星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量只有(you)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)5.5%——鐵核(he)占(zhan)據了 42% 的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)容積（地(di)核(he)只占(zhan)17% ）核(he)的(de)(de)(de)周圍(wei)是600km 厚的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)幔。水星(xing)的(de)(de)(de)總重量約為30 000兆(zhao)公噸。
水星(xing)(xing)有兩種地(di)質顯(xian)著不(bu)同的(de)平(ping)(ping)原(yuan)。在(zai)坑(keng)(keng)(keng)穴之(zhi)間，起(qi)伏平(ping)(ping)緩、多丘陵(ling)的(de)平(ping)(ping)原(yuan)，是(shi)水星(xing)(xing)表(biao)(biao)面可見最古老(lao)的(de)地(di)區，早于(yu)猛烈的(de)火山口地(di)形。這(zhe)些埋藏著隕(yun)(yun)石(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)的(de)平(ping)(ping)原(yuan)似乎(hu)已湮滅許多較早的(de)隕(yun)(yun)石(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)，并且缺乏直徑(jing)在(zai)30公(gong)里以下，以及更小的(de)隕(yun)(yun)石(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)。還不(bu)清(qing)楚它(ta)們是(shi)起(qi)源于(yu)火山還是(shi)撞擊，這(zhe)些埋藏著隕(yun)(yun)石(shi)(shi)坑(keng)(keng)(keng)的(de)平(ping)(ping)原(yuan)大致是(shi)均勻的(de)分布在(zai)整個行星(xing)(xing)的(de)表(biao)(biao)面。
平(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)是(shi)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)(tan)(tan)區域，布滿了(le)各種大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)小小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)凹陷，和月(yue)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海非(fei)常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)似。值(zhi)(zhi)得(de)(de)注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，它們廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環繞在卡(ka)洛(luo)里(li)(li)盆(pen)地(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周圍。不同于月(yue)海，水星(xing)平(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)和埋藏著(zhu)(zhu)隕(yun)石(shi)坑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)古老平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)有著(zhu)(zhu)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)照(zhao)率。盡管缺乏明確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山(shan)(shan)特征(zheng)，在地(di)(di)(di)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)臺和圓角、分裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀都強烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支持這些平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)起源(yuan)于火(huo)山(shan)(shan)。值(zhi)(zhi)得(de)(de)注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)所有水星(xing)平(ping)(ping)(ping)(ping)坦(tan)(tan)(tan)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成都比卡(ka)洛(luo)里(li)(li)盆(pen)地(di)(di)(di)晚，比較在卡(ka)洛(luo)里(li)(li)噴發覆蓋物上(shang)可察覺(jue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小隕(yun)石(shi)坑密度可見一斑卡(ka)洛(luo)里(li)(li)盆(pen)地(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)板填滿了(le)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)(ping)(ping)原(yuan)(yuan)地(di)(di)(di)質，破碎(sui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)(shan)脊和粗(cu)略的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多邊形碎(sui)裂(lie)。不清楚是(shi)撞擊誘導火(huo)山(shan)(shan)熔巖，還是(shi)撞擊造成大(da)(da)(da)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)融(rong)化。
行星(xing)表(biao)面(mian)(mian)一個不尋常的特征是(shi)眾多(duo)的壓縮皺(zhou)褶或峭壁，在(zai)平(ping)原表(biao)面(mian)(mian)交錯著。隨著行星(xing)內部的冷(leng)卻(que)，它可能會略為收(shou)縮，并且表(biao)面(mian)(mian)開始變型，造(zao)成了這些特征。凹陷也在(zai)其它地形，像是(shi)坑穴和平(ping)滑(hua)的平(ping)原，頂部看見，顯示這些皺(zhou)褶是(shi)在(zai)如(ru)今才形成的。水(shui)星(xing)的表(biao)面(mian)(mian)也會被太陽(yang)扭(niu)曲 - 太陽(yang)對水(shui)星(xing)的潮(chao)汐力(li)比月球對地球的強17倍(bei) 水(shui)星(xing)密(mi)度
水(shui)(shui)(shui)星(xing)是(shi)太(tai)陽系(xi)中密(mi)(mi)(mi)度第二高的(de)(de)(de)行星(xing)，僅次于地(di)(di)(di)球。據此(ci)，科學(xue)家們估計水(shui)(shui)(shui)星(xing)內(nei)(nei)(nei)部必定(ding)存在(zai)一(yi)個(ge)超大(da)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)核，其(qi)內(nei)(nei)(nei)核質(zhi)量(liang)甚至可以(yi)占到其(qi)總質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)2/3，而相(xiang)比(bi)之下，地(di)(di)(di)球的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)核區質(zhi)量(liang)只占地(di)(di)(di)球總質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)1/3。美(mei)國華盛(sheng)頓卡內(nei)(nei)(nei)基研究(jiu)院地(di)(di)(di)磁學(xue)系(xi)主(zhu)任，美(mei)國信使號水(shui)(shui)(shui)星(xing)探測器(qi)項目首席科學(xue)家西恩·所(suo)羅門(men)（Sean Solomon）教授表(biao)(biao)示：目前(qian)科學(xue)界的(de)(de)(de)觀(guan)點是(shi)認(ren)為在(zai)太(tai)陽系(xi)早期的(de)(de)(de)狂暴撞(zhuang)擊時(shi)代(dai)，水(shui)(shui)(shui)星(xing)曾遭(zao)遇嚴(yan)重撞(zhuang)擊，導致其(qi)失(shi)去了密(mi)(mi)(mi)度較低(di)的(de)(de)(de)一(yi)部分外殼(ke)，因此(ci)留下了密(mi)(mi)(mi)度相(xiang)對較大(da)的(de)(de)(de)部分。而此(ci)次信使號探測器(qi)的(de)(de)(de)任務中有一(yi)項便(bian)是(shi)通過對水(shui)(shui)(shui)星(xing)進(jin)行全地(di)(di)(di)表(biao)(biao)化學(xue)成分分析來檢驗這個(ge)理論
在太陽系的(de)(de)八大行(xing)星(xing)(xing)中，火(huo)星(xing)(xing)、金星(xing)(xing)、地(di)球、木星(xing)(xing)、土星(xing)(xing)都有(you)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，但只(zhi)有(you)水星(xing)(xing)是(shi)太陽系類地(di)行(xing)星(xing)(xing)中除了(le)地(di)球之外唯一(yi)擁有(you)顯著(zhu)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)（不過盡管(guan)如(ru)此，它的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強度也僅(jin)有(you)地(di)球的(de)(de)1%不到）。對于一(yi)顆行(xing)星(xing)(xing)來(lai)說，磁(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)有(you)無絕非小(xiao)事，就拿地(di)球磁(ci)(ci)(ci)場(chang)來(lai)說，它構成了(le)地(di)球上生(sheng)命(ming)的(de)(de)保(bao)護傘，幫助(zhu)抵擋有(you)害的(de)(de)太陽射(she)線和(he)(he)其它宇宙射(she)線，從而造(zao)就了(le)生(sheng)命(ming)的(de)(de)樂園。所(suo)羅門博(bo)士將地(di)球磁(ci)(ci)(ci)場(chang)稱(cheng)作(zuo)“我(wo)們的(de)(de)輻射(she)保(bao)護傘”，如(ru)果沒有(you)地(di)球磁(ci)(ci)(ci)場(chang)，地(di)球上的(de)(de)生(sheng)命(ming)將很(hen)難出現和(he)(he)演化。
研究人員相(xiang)信水星的(de)磁(ci)場產生機制和地(di)球的(de)相(xiang)同(tong)，那就是(shi)(shi)其外核部(bu)位(wei)導電熔漿的(de)流動形成的(de)“電機”模式。此(ci)次信使號(hao)探測器將精確(que)測量水星磁(ci)場的(de)分布(bu)，從而幫助(zhu)科(ke)學(xue)家們檢驗(yan)這(zhe)一理論是(shi)(shi)否正確(que)。
1973年11月(yue)，第一個也是到目前為止唯(wei)一的(de)水星探(tan)測器(qi)(qi)發射成功，它的(de)既定考察任務中，有(you)(you)一項就是探(tan)測水星究竟(jing)有(you)(you)沒有(you)(you)磁場(chang)。它就是美(mei)國的(de)“水手10號”探(tan)測器(qi)(qi)。探(tan)測器(qi)(qi)曾(ceng)經3次(ci)從水星上空飛(fei)過，那是在1974年的(de)3月(yue)29日(ri)(ri)和9月(yue)21日(ri)(ri)，以及1975年3月(yue)16日(ri)(ri)。
“水(shui)(shui)(shui)手(shou)10號(hao)”第一(yi)次飛越水(shui)(shui)(shui)星(xing)時，距水(shui)(shui)(shui)星(xing)只有(you)720多公里(li)。探測(ce)器(qi)上的(de)(de)照相(xiang)機在拍攝布滿環(huan)形(xing)山(shan)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)星(xing)地(di)貌的(de)(de)同時磁(ci)強計(ji)意外(wai)地(di)探測(ce)到(dao)水(shui)(shui)(shui)星(xing)似乎存(cun)(cun)在一(yi)個很弱的(de)(de)磁(ci)場(chang)，而(er)且可(ke)能是跟(gen)地(di)球磁(ci)場(chang)那樣有(you)著兩個磁(ci)極的(de)(de)偶極磁(ci)場(chang)。水(shui)(shui)(shui)星(xing)表(biao)面(mian)環(huan)形(xing)山(shan)和(he)磁(ci)場(chang)的(de)(de)發現使科學(xue)家(jia)很感興趣，因為(wei)這(zhe)些都是前所未知的(de)(de)。但是，磁(ci)場(chang)的(de)(de)存(cun)(cun)在必須得到(dao)進一(yi)步的(de)(de)證(zheng)實(shi)這(zhe)就要(yao)等待到(dao)“水(shui)(shui)(shui)手(shou)10號(hao)”與水(shui)(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)另(ling)一(yi)次接近。
由于(yu)水(shui)(shui)(shui)手(shou)(shou)10號僅拍攝(she)到(dao)(dao)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)表面的(de)(de)(de)37%，所以(yi)人類對水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)了(le)解(jie)還很(hen)少。“水(shui)(shui)(shui)手(shou)(shou)10號”探測(ce)器的(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)軌(gui)道是這樣安排的(de)(de)(de)：在到(dao)(dao)達水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)區(qu)域時(shi)，它(ta)每176天繞太(tai)(tai)陽轉一圈。我們(men)知道，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)每88天繞太(tai)(tai)陽一周(zhou)，也就是說(shuo)，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)每繞太(tai)(tai)陽兩圈，“水(shui)(shui)(shui)手(shou)(shou)10號”來到(dao)(dao)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)附近一次，飛(fei)越水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)并(bing)進行(xing)探測(ce)。
“水(shui)(shui)(shui)手(shou)10號”第(di)二次(ci)飛(fei)越水(shui)(shui)(shui)星時，距(ju)表面(mian)(mian)最近時在48000公里(li)左右(you)，對水(shui)(shui)(shui)星磁場(chang)沒有發現什么(me)新的情況。為了取得包括磁場(chang)在內的更(geng)加精確的觀測資料，科學家(jia)們對探測器的軌道(dao)作了校準，使(shi)它第(di)三次(ci)飛(fei)越水(shui)(shui)(shui)星時，離表面(mian)(mian)只有327公里(li)，而且更(geng)接近水(shui)(shui)(shui)星北(bei)極。觀測結果是十分令人鼓舞的：水(shui)(shui)(shui)星確實有一個偶極磁場(chang)。從最初(chu)發現到完全證實剛好是一年時間。
水星(xing)(xing)的(de)偶極磁場與地球的(de)很(hen)相(xiang)像，極性也相(xiang)同，即水星(xing)(xing)磁場的(de)南(nan)(nan)極在水星(xing)(xing)的(de)北半球，其北極在南(nan)(nan)半球。
水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)表(biao)面有(you)100多個(ge)具(ju)有(you)放射條紋(wen)的(de)(de)(de)(de)坑穴還有(you)大量斷(duan)崖，有(you)的(de)(de)(de)(de)長達數百(bai)千米。水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)密度與地(di)球(qiu)接(jie)近，并有(you)一全球(qiu)性的(de)(de)(de)(de)磁場(chang)。水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)，表(biao)示水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)內部可(ke)能是一個(ge)高溫液態的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)核。這個(ge)既重又大的(de)(de)(de)(de)鐵鎳內核直(zhi)(zhi)徑(jing)超過水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)直(zhi)(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)1/3，有(you)整個(ge)月球(qiu)那么大。水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)磁場(chang)強度只有(you)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)1%，磁力線的(de)(de)(de)(de)分布圖形簡直(zhi)(zhi)就是地(di)球(qiu)磁場(chang)按比例的(de)(de)(de)(de)縮(suo)影。
水(shui)星(xing)(xing)上(shang)有極稀薄(bo)的(de)(de)大氣，大氣壓小于(yu)2×10百(bai)帕大氣中含(han)有氦、氫、氧(yang)、碳、氬、氖、氙(xian)等元素。由于(yu)大氣非常稀薄(bo)，水(shui)星(xing)(xing)的(de)(de)表(biao)面白天和夜晚的(de)(de)溫度相差很大，實際(ji)上(shang)水(shui)星(xing)(xing)大氣中的(de)(de)氣體分(fen)子(zi)與水(shui)星(xing)(xing)表(biao)面相撞的(de)(de)頻(pin)密程(cheng)度比它們之(zhi)間互相相撞要(yao)高(gao)。出于(yu)這些原因，水(shui)星(xing)(xing)應被視為是沒有大氣的(de)(de)。
水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)的大氣非(fei)常少，主要(yao)成(cheng)份(fen)為氦（42%）、鈉（氣體(ti)）（42%）和(he)氧（15%），而(er)且(qie)在(zai)白天氣溫(wen)(wen)非(fei)常高，平均地(di)表溫(wen)(wen)度(du)為179℃，最高為427℃，最低為零下(xia)(xia)(xia)173℃，因此水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)看來不可(ke)能(neng)(neng)存在(zai)水(shui)；但1991年科學(xue)家(jia)在(zai)水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)的北(bei)(bei)極發現了一個不同尋常的亮(liang)點(dian)，造成(cheng)這個亮(liang)點(dian)的可(ke)能(neng)(neng)是在(zai)地(di)表或(huo)地(di)下(xia)(xia)(xia)的冰。水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)真的有可(ke)能(neng)(neng)存在(zai)冰嗎(ma)？由于(yu)水(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)的軌(gui)道比較特(te)殊，在(zai)它的北(bei)(bei)極，太陽(yang)始(shi)終(zhong)只在(zai)地(di)平線上(shang)(shang)徘徊(huai)。在(zai)一些(xie)隕(yun)石(shi)坑內部(bu)，可(ke)能(neng)(neng)由于(yu)永遠(yuan)見不到陽(yang)光而(er)使(shi)溫(wen)(wen)度(du)降至零下(xia)(xia)(xia)161℃以下(xia)(xia)(xia)。這樣低的溫(wen)(wen)度(du)就有可(ke)能(neng)(neng)凝固從行星(xing)(xing)(xing)(xing)內部(bu)釋放出來的氣體(ti)，或(huo)積(ji)存從太空來的冰。
在(zai)太陽的強(qiang)烈輻射轟擊(ji)下，水(shui)星(xing)(xing)大(da)(da)氣被向后壓縮延伸開(kai)去(qu)，在(zai)背陽處形成(cheng)一(yi)個“尾巴”，就(jiu)像一(yi)顆巨大(da)(da)的彗星(xing)(xing)。然(ran)而更(geng)詭異的一(yi)點是，水(shui)星(xing)(xing)事實(shi)上還在(zai)不(bu)斷的損失其大(da)(da)氣氣體成(cheng)分。組成(cheng)水(shui)星(xing)(xing)大(da)(da)氣的原(yuan)子不(bu)斷的被遺失到太空(kong)之(zhi)中，由(you)于鉀或鈉原(yuan)子在(zai)一(yi)個水(shui)星(xing)(xing)日(ri)(ri)（一(yi)個水(shui)星(xing)(xing)日(ri)(ri)——在(zai)其近日(ri)(ri)點一(yi)日(ri)(ri)時間的一(yi)半）上大(da)(da)約有(you)3小時的平(ping)均(jun) “壽命”。
因此(ci)，正如所(suo)羅門博士指出的(de)(de)(de)那樣(yang)“你(ni)需要不(bu)(bu)斷的(de)(de)(de)進行(xing)補(bu)(bu)充(chong)方能(neng)維持大(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)存在。”科學家(jia)們認為水星(xing)的(de)(de)(de)補(bu)(bu)充(chong)方式(shi)是(shi)捕獲太陽輻射的(de)(de)(de)粒子(zi)，以(yi)及被微(wei)型隕(yun)石撞擊后濺起的(de)(de)(de)塵埃顆粒。散失的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)不(bu)(bu)斷地被一些(xie)機制(zhi)所(suo)替換(huan)，如被行(xing)星(xing)引力場俘獲的(de)(de)(de)火(huo)山蒸汽以(yi)及兩極(ji)的(de)(de)(de)冰(bing)冠的(de)(de)(de)除氣(qi)作用。水星(xing)之鐵
水星(xing)(xing)所含有的鐵的百分率超(chao)過任何其他已(yi)知的星(xing)(xing)系行星(xing)(xing)。這里有數個的理論被(bei)提出來說明水星(xing)(xing)的高金屬性。
一(yi)(yi)(yi)個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)說本(ben)來(lai)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)有一(yi)(yi)(yi)個(ge)和(he)普通球粒狀(zhuang)隕石(shi)相似(si)的(de)(de)金屬(shu)—硅酸鹽(yan)比率(lv)。那(nei)時(shi)(shi)它的(de)(de)質量(liang)是目(mu)前質量(liang)的(de)(de)大約2.25 倍(bei)，但在早期(qi)太(tai)(tai)陽系的(de)(de)歷史(shi)中(zhong)的(de)(de)某個(ge)時(shi)(shi)間(jian)，一(yi)(yi)(yi)個(ge)星(xing)(xing)(xing)子(zi)/微星(xing)(xing)(xing)體撞掉了(le)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)1/6。影(ying)響是水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)地(di)殼 和(he)地(di)幔 失去了(le)。類似(si)的(de)(de)另外一(yi)(yi)(yi)個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)是一(yi)(yi)(yi)個(ge)用來(lai)解釋地(di)球月亮(liang)的(de)(de)形成的(de)(de)，參見巨物影(ying)響理(li)(li)論(lun)(lun)。另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)說，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)可能在所(suo)謂太(tai)(tai)陽星(xing)(xing)(xing)云早期(qi)的(de)(de)造型階段，在太(tai)(tai)陽爆發(fa)出它的(de)(de)能量(liang)之(zhi)前已經穩定。在這個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)中(zhong)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)那(nei)時(shi)(shi)大約質量(liang)是目(mu)前的(de)(de)兩倍(bei)；但因(yin)為原恒(heng)星(xing)(xing)(xing)收(shou)縮，水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)溫度到(dao)達(da)了(le)大約2500K 到(dao)3500K 之(zhi)間(jian)；甚至高達(da)10000K。許多的(de)(de)水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)表面(mian)的(de)(de)巖石(shi)在這種(zhong)溫度下(xia)蒸發(fa)，形成"巖石(shi)蒸汽"，隨(sui)后，"巖石(shi)蒸汽" 被(bei)星(xing)(xing)(xing)際風暴帶走。第三個(ge)理(li)(li)論(lun)(lun)，類似(si)第二個(ge)，認為水(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)外殼層是被(bei)太(tai)(tai)陽風長期(qi)侵蝕掉了(le)的(de)(de)。
水(shui)星(xing)擁有(you)太陽(yang)系8大行星(xing)中偏心率最大的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道，通俗的(de)(de)(de)(de)說，就是它(ta)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道的(de)(de)(de)(de)橢圓是最“扁”的(de)(de)(de)(de)。而最新的(de)(de)(de)(de)計算(suan)機(ji)模擬顯示，在未來數十億年間，水(shui)星(xing)的(de)(de)(de)(de)這(zhe)一軌(gui)(gui)道還將變得更扁，使其有(you)1%的(de)(de)(de)(de)機(ji)會和太陽(yang)或者金星(xing)發生(sheng)撞擊。更讓人擔憂的(de)(de)(de)(de)是，和外側的(de)(de)(de)(de)巨行星(xing)引力(li)場一起，水(shui)星(xing)這(zhe)樣混亂的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道運動(dong)將有(you)可能(neng)打亂內太陽(yang)系其他(ta)行星(xing)的(de)(de)(de)(de)運行軌(gui)(gui)道，甚至導(dao)致水(shui)星(xing)，金星(xing)或火星(xing)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道發生(sheng)變動(dong)，并最終(zhong)和地球(qiu)發生(sheng)相撞。
在(zai)太陽系的八大(da)行星(xing)中，水星(xing)獲(huo)得了幾個"最(zui)" 的記錄：
離太陽距離最近
水星和太陽的(de)平(ping)均距離(li)為5790萬公里，約為日地(di)距離(li)的(de)0.387倍（0.387天文單(dan)位），比其它太陽系(xi)的(de)行星近(jin)，到目前為止還沒有(you)發現過比水星更(geng)近(jin)太陽的(de)行星。
軌道速度最快
因為距離最近(jin)，所以受到太陽(yang)的(de)引(yin)力也最大，因此在它的(de)軌道上比任(ren)何行星(xing)都(dou)跑得快(kuai)，軌道速(su)度為每秒48公里，比地球的(de)軌道速(su)度快(kuai)18公里。這(zhe)樣快(kuai)的(de)速(su)度，只用15分鐘就能環繞(rao)地球一周(zhou)。
表面溫差最大
因為(wei)沒有大氣的(de)調節(jie)，距離太陽(yang)又非常近，所以在太陽(yang)的(de)烘烤下，向陽(yang)面(mian)的(de)溫(wen)度最高時可達430℃，但背陽(yang)面(mian)的(de)夜間溫(wen)度可降到零下160℃，晝夜溫(wen)差近600℃，奪得(de)行星表面(mian)溫(wen)差最大的(de)冠軍，這真是(shi)一個處于(yu)火(huo)和冰之間的(de)世(shi)界。
衛星最少
太陽系中發現了越(yue)來越(yue)多的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，總數超過60個，但水星(xing)(xing)和(he)金(jin)星(xing)(xing)是(shi)根本沒有衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)行星(xing)(xing)。
時間最快
水星年
地球每(mei)一(yi)年繞太陽(yang)公(gong)轉一(yi)圈(quan)， 而"水(shui)星年"是太陽(yang)系中最短的年，它(ta)繞太陽(yang)公(gong)轉一(yi)周(zhou)只用(yong)88天，還不到地球上的3個月。這(zhe)都(dou)是因(yin)為水(shui)星圍繞太陽(yang)高速飛奔的緣故，難怪(guai)代表水(shui)星的標記和符(fu)號是根據(ju)希(xi)臘(la)神話，把它(ta)比作(zuo)腳(jiao)穿飛鞋手持魔杖的使者(zhe)。
水星日
在太陽系的行星(xing)中(zhong)，“水(shui)星(xing)年”時間(jian)最(zui)短，但(dan)水(shui)星(xing)"日"卻比別的行星(xing)更長，水(shui)星(xing)公轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)是88天(tian)（以地球日為(wei)單位）而水(shui)星(xing)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)是58.646天(tian)（地球日），地球每自(zi)轉(zhuan)(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)就是一(yi)(yi)晝夜(ye)，而水(shui)星(xing)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)三周(zhou)(zhou)(zhou)才是一(yi)(yi)晝夜(ye)。水(shui)星(xing)上一(yi)(yi)晝夜(ye)的時間(jian)，相當于(yu)(yu)地球上的176天(tian)。與此同時，水(shui)星(xing)也正好公轉(zhuan)(zhuan)了兩周(zhou)(zhou)(zhou)。因此人(ren)們說水(shui)星(xing)上的一(yi)(yi)天(tian)等于(yu)(yu)兩年，地球人(ren)到了水(shui)星(xing)上多(duo)么不習慣。
水星(xing)離(li)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)平均(jun)距離(li)為(wei)5790萬(wan)公(gong)(gong)里，繞太(tai)(tai)陽(yang)公(gong)(gong)轉(zhuan)軌道(dao)(dao)的(de)偏(pian)心率為(wei)0.206，故其軌道(dao)(dao)很扁(bian)。太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)天(tian)(tian)體中(zhong)，除冥王星(xing)外(wai)，要算水星(xing)的(de)軌道(dao)(dao)最(zui)(zui)扁(bian)了(le)。水星(xing)在軌道(dao)(dao)上的(de)平均(jun)運(yun)動(dong)速度為(wei)48公(gong)(gong)里/秒，是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中(zhong)運(yun)動(dong)速度最(zui)(zui)快的(de)行(xing)星(xing)，它繞太(tai)(tai)陽(yang)運(yun)行(xing)一周(zhou)(zhou)(zhou)只(zhi)需(xu)要88天(tian)(tian)，除公(gong)(gong)轉(zhuan)之外(wai)，水星(xing)本身(shen)也(ye)有自(zi)(zi)轉(zhuan)。過去認為(wei)水星(xing)的(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)應當(dang)與公(gong)(gong)轉(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)相等，都是(shi)(shi)(shi)88天(tian)(tian)。1965年(nian)，美國天(tian)(tian)文學家戈登、佩蒂吉爾(er)和羅·戴斯用安裝在波(bo)多(duo)黎各阿(a)雷西博(bo)天(tian)(tian)文臺的(de)、當(dang)今世界(jie)上最(zui)(zui)大的(de)射電(dian)望(wang)遠鏡(jing)測(ce)定了(le)水星(xing)的(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)，結果并不是(shi)(shi)(shi)88天(tian)(tian)，而是(shi)(shi)(shi)58.646天(tian)(tian)，正好是(shi)(shi)(shi)水星(xing)公(gong)(gong)轉(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)的(de)2/3。水星(xing)軌道(dao)(dao)有每(mei)世紀(ji)快43″的(de)反常進動(dong)。
由于水星在近日點(dian)時(shi)總以同一經度(du)(du)朝著太陽，在遠日點(dian)時(shi)以相差(cha)90°的經度(du)(du)朝著太陽，所以水星隨著經度(du)(du)不同而出(chu)現(xian)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(di)被牛頓經典力(li)學(xue)所解釋，以致于在一(yi)段時間內很多人用設想的(de)(de)另外(wai)一(yi)個更(geng)靠近太陽(yang)的(de)(de)行星（有時被稱為(wei)火神(shen)星）來解釋這個混(hun)亂。這稱為(wei)“水星近日點進(jin)動”。無論如何(he)，愛因斯坦的(de)(de)廣義相對論后來提供了一(yi)種可以消除(chu)這個小誤差的(de)(de)解釋。
1889年(nian)(nian)意(yi)大利(li)天文(wen)學家(jia)(jia)夏帕里利(li)經過多年(nian)(nian)觀測認為水星(xing)自(zi)轉時(shi)間(jian)和公轉時(shi)間(jian)都(dou)是(shi)88天。直到1965年(nian)(nian)，美(mei)國天文(wen)學家(jia)(jia)才測量出了水星(xing)自(zi)轉的(de)精(jing)確周期58.646天。
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(ce)者（在(zai)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)升起時）時觀(guan)測(ce)，可以(yi)看(kan)見(jian)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)先上升，然(ran)后(hou)倒退最后(hou)落下，然(ran)后(hou)再一次的(de)(de)(de)上升。這(zhe)是因為大(da)約四(si)天的(de)(de)(de)近日(ri)點(dian)(dian)周期，水星軌道(dao)速(su)(su)度完全地等于它的(de)(de)(de)自轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度，以(yi)致于太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)視(shi)運(yun)動停止，在(zai)近日(ri)點(dian)(dian)時，水星的(de)(de)(de)軌道(dao)速(su)(su)度超過自轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度；因此，太(tai)陽(yang)(yang)(yang)看(kan)起來會(hui)逆行性運(yun)動，在(zai)近日(ri)點(dian)(dian)后(hou)的(de)(de)(de)四(si)天，太(tai)陽(yang)(yang)(yang)恢(hui)復正常的(de)(de)(de)視(shi)運(yun)動。
1965年使(shi)用雷達觀測后，觀察數據(ju)否決了(le)水星(xing)(xing)(xing)對(dui)(dui)太陽(yang)是(shi)潮(chao)汐固(gu)定的(de)的(de)想法：自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)使(shi)得所有時(shi)間(jian)里水星(xing)(xing)(xing)保持(chi)相(xiang)同的(de)一面(mian)對(dui)(dui)著太陽(yang)。水星(xing)(xing)(xing)軌速振諧為3:2，這就是(shi)說(shuo)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)三次的(de)時(shi)間(jian)是(shi)圍繞太陽(yang)公轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)兩次的(de)時(shi)間(jian)；水星(xing)(xing)(xing)的(de)軌道離(li)心使(shi)這個(ge)諧振持(chi)穩。最初(chu)天文學家(jia)認為它(ta)有被固(gu)定的(de)潮(chao)汐是(shi)因(yin)為水星(xing)(xing)(xing)處(chu)于最好的(de)觀測位(wei)置，它(ta)總是(shi)在3:2諧振中的(de)相(xiang)同時(shi)刻，展現出相(xiang)同的(de)一面(mian)，就如同它(ta)完(wan)全地被固(gu)定住一樣(yang)。水星(xing)(xing)(xing)的(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)比地球緩慢59倍。
因為水星的(de)(de)(de)(de)3:2 的(de)(de)(de)(de)軌速比率，一個(ge)恒(heng)星日（自轉的(de)(de)(de)(de)周期(qi)）大約是(shi)58.7個(ge)地(di)球日，一個(ge)太(tai)陽日（太(tai)陽穿越兩次子(zi)午線之間(jian)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)）大約是(shi)176個(ge)地(di)球日。
水(shui)(shui)星(xing)擁(yong)有太陽系8大行星(xing)中偏心率最大的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)，通俗的(de)(de)說，就是(shi)它的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)的(de)(de)橢圓是(shi)最“扁”的(de)(de)。而最新的(de)(de)計算機(ji)(ji)模擬顯示，在未來數(shu)十億年間(jian)，水(shui)(shui)星(xing)的(de)(de)這一(yi)(yi)軌(gui)道(dao)(dao)還將(jiang)變(bian)(bian)得更(geng)扁，使其有1%的(de)(de)機(ji)(ji)會和(he)太陽或者金(jin)星(xing)發生撞(zhuang)擊。更(geng)讓(rang)人擔憂(you)的(de)(de)是(shi)，和(he)外側的(de)(de)巨(ju)行星(xing)引(yin)力場一(yi)(yi)起，水(shui)(shui)星(xing)這樣混亂的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)運動(dong)將(jiang)有可能打亂內太陽系其他(ta)行星(xing)的(de)(de)運行軌(gui)道(dao)(dao)，甚至導致水(shui)(shui)星(xing)，金(jin)星(xing)或火星(xing)的(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)發生變(bian)(bian)動(dong)，并(bing)最終和(he)地球發生相撞(zhuang)。
水星凌日
當水(shui)星(xing)走(zou)到(dao)太(tai)(tai)陽(yang)和地球之間(jian)時，我們在太(tai)(tai)陽(yang)圓面上會看(kan)到(dao)一(yi)個(ge)小(xiao)黑點(dian)穿過，這種現象稱為水(shui)星(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)。其道理和日(ri)(ri)(ri)食類似，不同的(de)是水(shui)星(xing)比月(yue)亮(liang)離地球遠(yuan)，視(shi)直徑僅為太(tai)(tai)陽(yang)的(de)190萬分之一(yi)。水(shui)星(xing)擋(dang)住(zhu)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)面積太(tai)(tai)小(xiao)了，不足以使(shi)太(tai)(tai)陽(yang)亮(liang)度減弱(ruo)，所以，用肉眼是看(kan)不到(dao)水(shui)星(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)的(de)，只能通過望(wang)遠(yuan)鏡進行投影(ying)觀測(ce)。水(shui)星(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)每100年平均發生13次。在20世紀末有一(yi)次凌(ling)日(ri)(ri)(ri)是在1999年11月(yue)16日(ri)(ri)(ri)5時42分。
在(zai)人類歷史上，第一次(ci)(ci)預(yu)告水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)是"行(xing)星(xing)(xing)(xing)運動(dong)三大定律(lv)"的發(fa)現者，德(de)國天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家開(kai)普勒（1571至(zhi)1630年(nian)）。他在(zai)1629年(nian)預(yu)言：1631年(nian)11月7 日(ri)(ri)(ri)將發(fa)生稀奇天(tian)象--水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)。當日(ri)(ri)(ri)，法(fa)國天(tian)文(wen)(wen)學(xue)家加桑迪在(zai)巴黎親眼目睹(du)到有個小(xiao)黑(hei)點（水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)）在(zai)日(ri)(ri)(ri)面上由東向(xiang)西徐(xu)徐(xu)移動(dong)。從1631年(nian)至(zhi)2003年(nian)，共(gong)出現50次(ci)(ci)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)。其(qi)中，發(fa)生在(zai)11月的有35次(ci)(ci)，發(fa)生在(zai)5月的僅有15次(ci)(ci)。每100年(nian)，平均發(fa)生水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)(ri)13.4次(ci)(ci)。
水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)的(de)發生原理與日(ri)食極為(wei)相似，水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao)與黃道(dao)面之間是存在傾角(jiao)的(de)，這個(ge)傾角(jiao)大約為(wei)7度。這就造成了水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao)與地(di)(di)球(qiu)(qiu)黃道(dao)面會有(you)(you)(you)兩(liang)個(ge)交(jiao)(jiao)點。即(ji)為(wei)升(sheng)(sheng)交(jiao)(jiao)點和降(jiang)(jiang)交(jiao)(jiao)點。水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)過(guo)升(sheng)(sheng)交(jiao)(jiao)點即(ji)為(wei)從地(di)(di)球(qiu)(qiu)黃道(dao)面下方(fang)向黃道(dao)面上(shang)方(fang)運動(dong)，降(jiang)(jiang)交(jiao)(jiao)點反(fan)之。只有(you)(you)(you)水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)和地(di)(di)球(qiu)(qiu)兩(liang)者(zhe)的(de)軌(gui)道(dao)處于(yu)同一(yi)個(ge)平(ping)面上(shang)，而日(ri)水(shui)(shui)(shui)地(di)(di)三者(zhe)又(you)恰好(hao)排(pai)成一(yi)條(tiao)直(zhi)線時，才會發生水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)。如(ru)果水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)在過(guo)升(sheng)(sheng)降(jiang)(jiang)交(jiao)(jiao)點附(fu)近的(de)兩(liang)天恰好(hao)也發生了水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)下合相位時，就有(you)(you)(you)可能(neng)發生水(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)凌(ling)日(ri)天象。
在(zai)(zai)目前及以(yi)后的(de)(de)十幾個世紀內，水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)只可能發(fa)(fa)生在(zai)(zai)五月(yue)(yue)(yue)或十一(yi)月(yue)(yue)(yue)。發(fa)(fa)生在(zai)(zai)五月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)為(wei)降交(jiao)點水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)，發(fa)(fa)生在(zai)(zai)十一(yi)月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)為(wei)升交(jiao)點水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)。而發(fa)(fa)生在(zai)(zai)五月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)更(geng)為(wei)稀罕，水(shui)(shui)星(xing)(xing)距(ju)離地球也更(geng)近(jin)。水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)發(fa)(fa)生的(de)(de)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)同樣(yang)遵循如(ru)日(ri)(ri)月(yue)(yue)(yue)食那樣(yang)的(de)(de)沙羅(luo)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)。在(zai)(zai)同一(yi)組沙羅(luo)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)內的(de)(de)水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)的(de)(de)發(fa)(fa)生周(zhou)期(qi)(qi)(qi)為(wei)46年(nian)(nian)零(ling)(ling)1天又6.5小時左右(you)。但(dan)是這(zhe)個46年(nian)(nian)的(de)(de)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)中(zhong)如(ru)果有12個閏年(nian)(nian)。周(zhou)期(qi)(qi)(qi)即為(wei)46年(nian)(nian)零(ling)(ling)6.5小時左右(you)。這(zhe)里(li)所說的(de)(de)時間差值是同一(yi)沙羅(luo)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)相鄰兩(liang)次(ci)水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)中(zhong)凌(ling)甚(shen)的(de)(de)時間差值。因為(wei)同一(yi)沙羅(luo)周(zhou)期(qi)(qi)(qi)相鄰兩(liang)次(ci)水(shui)(shui)星(xing)(xing)凌(ling)日(ri)(ri)發(fa)(fa)生的(de)(de)時長是不(bu)同的(de)(de)。
中國
古代稱水星為“辰(chen)星”或“昏星”。
晉(jin)書(shu)：天文中（七曜 雜星氣 史傳(chuan)事驗）
辰(chen)星曰北方(fang)冬(dong)(dong)水(shui)，智也(ye)(ye)，聽(ting)(ting)也(ye)(ye)。智虧(kui)聽(ting)(ting)失，逆冬(dong)(dong)令，傷水(shui)氣(qi)，罰見辰(chen)星。辰(chen)星見，則(ze)主刑(xing)，主廷尉，主燕趙(zhao)又為(wei)燕、趙(zhao)、代(dai)以北；宰相之象(xiang)。亦為(wei)殺伐之氣(qi)，戰斗之象(xiang)。又曰，軍于野，辰(chen)星為(wei)偏(pian)將之象(xiang)，無軍為(wei)刑(xing)事(shi)和(he)陰(yin)陽應效(xiao)不(bu)效(xiao)，其(qi)(qi)時不(bu)和(he)。出(chu)(chu)失其(qi)(qi)時，寒暑失其(qi)(qi)節，邦當大(da)饑。當出(chu)(chu)不(bu)出(chu)(chu)，是(shi)謂(wei)擊卒(zu)，兵大(da)起。在于房(fang)心(xin)間地動亦曰辰(chen)星出(chu)(chu)入躁疾，常(chang)主夷(yi)狄。又曰，蠻夷(yi)之星也(ye)(ye)，亦主刑(xing)法之得失。色(se)黃而(er)小，地大(da)動。光明與(yu)月相逮，其(qi)(qi)國大(da)水(shui)。
最早觀測記錄
水(shui)星最(zui)早(zao)被(bei)閃族人(ren)在（公元前三千年）發(fa)現(xian)，他們叫它(ta)Ubu-idim-gud-ud。最(zui)早(zao)的(de)詳細(xi)記錄觀察數(shu)據的(de)是(shi)(shi)巴比倫人(ren)他們叫它(ta) gu-ad 或(huo) gu-utu。希(xi)臘人(ren)給它(ta)起了兩個(ge)古老的(de)名(ming)字，當(dang)它(ta)出現(xian)在早(zao)晨(chen)時叫阿波(bo)羅，當(dang)它(ta)出現(xian)在傍晚叫赫耳墨斯，但(dan)是(shi)(shi)希(xi)臘天文學(xue)家知道這兩個(ge)名(ming)字表示(shi)的(de)是(shi)(shi)同一個(ge)東西(xi)。希(xi)臘哲學(xue)家赫拉(la)克(ke)利特(te)甚(shen)至認為水(shui)星和(he)金(jin)星（維(wei)納斯星）是(shi)(shi)繞太陽(yang)公轉的(de)而不是(shi)(shi)地(di)球。
水星的(de)觀測(ce)因為它過于接(jie)近(jin)太陽而變的(de)非(fei)常復雜，在(zai)地球可(ke)以觀測(ce)它的(de)唯一(yi)時間是在(zai)日(ri)出或日(ri)落時。
水星(xing)最(zui)亮(liang)的(de)時(shi)候，目視(shi)星(xing)等達-1.9等。由(you)于(yu)水星(xing)和(he)太陽之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)視(shi)角距(ju)離不(bu)大，使得水星(xing)經常因(yin)距(ju)離太陽太近，淹沒在耀眼的(de)陽光之(zhi)(zhi)中而不(bu)得見。即使在最(zui)宜于(yu)觀(guan)察的(de)條件下，也只有(you)在日(ri)落西(xi)山之(zhi)(zhi)后，在西(xi)天低處的(de)夕陽余暉中，或是在日(ri)出之(zhi)(zhi)前，在東方地平(ping)線才能(neng)看到它。
地面觀測時間
觀(guan)察(cha)水(shui)星的(de)最(zui)佳(jia)時候(hou)是(shi)在日(ri)出之(zhi)前(qian)約50分鐘，或(huo)日(ri)落后50分鐘。當我(wo)們(men)朝最(zui)靠近太陽(yang)的(de)行星——水(shui)星看(kan)的(de)時候(hou)，我(wo)們(men)也就是(shi)朝太陽(yang)的(de)方向看(kan)。需(xu)要牢記的(de)是(shi)不要直接看(kan)太陽(yang)。
若用望遠(yuan)鏡看水(shui)(shui)星(xing)，則可以(yi)(yi)選擇水(shui)(shui)星(xing)在(zai)其(qi)軌道上處于太陽(yang)(yang)(yang)一(yi)側(ce)或(huo)另一(yi)側(ce)離(li)太陽(yang)(yang)(yang)最遠(yuan)（大距）時并在(zai)日(ri)出前(qian)或(huo)日(ri)落(luo)后(hou)搜尋到它。天文歷書(shu)會告訴你，這個(ge)所謂(wei)的“大距”究竟是在(zai)太陽(yang)(yang)(yang)的西邊(bian)(bian)（右邊(bian)(bian)）還是東邊(bian)(bian)（左邊(bian)(bian)）。若是在(zai)西邊(bian)(bian)，則可以(yi)(yi)在(zai)清晨觀測(ce)；若是在(zai)東邊(bian)(bian)，則可以(yi)(yi)在(zai)黃昏觀測(ce)。知道了(le)日(ri)期，又知道了(le)在(zai)太陽(yang)(yang)(yang)的哪一(yi)側(ce)搜尋，還應該盡可能挑一(yi)個(ge)地(di)(di)平線沒有東西阻隔的地(di)(di)點。搜尋水(shui)(shui)星(xing)要(yao)在(zai)離(li)太陽(yang)(yang)(yang)升(sheng)起或(huo)落(luo)下處大約一(yi)柞寬的位(wei)置。你將會看到一(yi)個(ge)小小的發(fa)出淡紅(hong)色光的星(xing)星(xing)。
在其被(bei)太陽光淹沒之前，你大概可以觀測它2個(ge)星期。6個(ge)星期之后，它又會在相對的距(ju)角處重新(xin)出現(xian)。
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水星。
其(qi)實水(shui)星用(yong)肉眼觀(guan)測(ce)并不是想象中那么難。要想觀(guan)測(ce)水(shui)星，選擇其(qi)大(da)距(ju)時固然重要，而對(dui)于(yu)南北緯(wei)30，甚(shen)至20度以上(shang)的(de)觀(guan)測(ce)者，水(shui)星相對(dui)于(yu)太陽的(de)赤緯(wei)極(ji)為重要！
哥白(bai)尼(ni)為什么(me)沒見(jian)過水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，最重要(yao)的(de)客觀(guan)(guan)原(yuan)因(yin)有兩個：第一(yi)，近(jin)前后(hou)5000年(nian)，北半(ban)球(qiu)相對于南半(ban)球(qiu)，不適合(he)觀(guan)(guan)測(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)為每(mei)當水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大距(ju)處于其(qi)遠日(ri)點(dian)時，北半(ban)球(qiu)觀(guan)(guan)測(ce)者會發(fa)現水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)赤(chi)緯總是(shi)低于太陽(yang)(yang)赤(chi)緯，即使水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)離太陽(yang)(yang)距(ju)角接(jie)近(jin)最大的(de)28度(du)(du)，但(dan)水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)幾乎還(huan)是(shi)和太陽(yang)(yang)同升同落(luo).反之水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)到(dao)了近(jin)日(ri)點(dian)時，北半(ban)球(qiu)觀(guan)(guan)測(ce)者看到(dao)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)卻比太陽(yang)(yang)赤(chi)緯高。但(dan)近(jin)日(ri)點(dian)畢(bi)竟(jing)才(cai)18度(du)(du)的(de)距(ju)角，所以水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)還(huan)是(shi)難(nan)以觀(guan)(guan)測(ce).這(zhe)種情況需要(yao)再過幾千(qian)年(nian)水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)近(jin)日(ri)點(dian)進動90度(du)(du)后(hou)才(cai)能改(gai)觀(guan)(guan)。第二，地理(li)緯度(du)(du)越高，內行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)越難(nan)見(jian)。緯度(du)(du)高的(de)地區，太陽(yang)(yang)的(de)晨昏朦影時間(jian)很長，即日(ri)出前或者日(ri)落(luo)后(hou)很久，天空(kong)依然明亮(liang)(liang)，所以不利(li)于觀(guan)(guan)測(ce)水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，即使北半(ban)球(qiu)來說水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)每(mei)逢高于太陽(yang)(yang)赤(chi)緯的(de)大距(ju)，亮(liang)(liang)度(du)(du)至少(shao)比織女星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)亮(liang)(liang)，但(dan)明亮(liang)(liang)的(de)天空(kong)背景還(huan)是(shi)使水(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不易觀(guan)(guan)測(ce)。
在(zai)北半球如中國，想要觀測水(shui)星(xing)(xing)，只要選對日期，天氣良好的(de)情況下(xia)還是(shi)很容易做到(dao)的(de).一(yi)年中觀測水(shui)星(xing)(xing)的(de)最佳(jia)月份是(shi)3,4月，和(he)9,10月，即春秋(qiu)分前后。春秋(qiu)分時(shi)(shi)黃道(dao)赤(chi)緯微分值最大(da)，（黃道(dao)赤(chi)緯變化最大(da)），太(tai)陽和(he)水(shui)星(xing)(xing)在(zai)黃道(dao)上相(xiang)(xiang)同距(ju)角時(shi)(shi)，距(ju)離的(de)赤(chi)緯也比其他黃道(dao)區域大(da).當水(shui)星(xing)(xing)赤(chi)緯大(da)于太(tai)陽赤(chi)緯較多時(shi)(shi)，偏北的(de)水(shui)星(xing)(xing)可以在(zai)太(tai)陽在(zai)地(di)平(ping)線下(xia)很久而被觀測到(dao)。經驗是(shi)：春分時(shi)(shi)節在(zai)西方的(de)雙魚，白羊座找，秋(qiu)分時(shi)(shi)節在(zai)獅子，處女座找水(shui)星(xing)(xing).水(shui)星(xing)(xing)相(xiang)(xiang)當的(de)明(ming)亮，在(zai)淡藍色(se)的(de)黎明(ming)和(he)黃昏低空中發出不閃爍(shuo)的(de)黃色(se)光芒。
通常通過雙筒望遠鏡甚(shen)至直接用肉眼(yan)便可觀察(cha)到(dao)水(shui)星(xing)，但它總是十分靠近太陽，在(zai)曙暮光中難以看到(dao)。Mike Harvey的行(xing)星(xing)尋找圖表(biao)指出此時水(shui)星(xing)在(zai)天(tian)空中的位置（及其(qi)他(ta)行(xing)星(xing)的位置），再由“星(xing)光燦爛(lan)”這個天(tian)象(xiang)程序作更(geng)多更(geng)細致的定制。
你猜我猜不猜 
