水星（太陽系八大行星之一，八大行星中最小的行星）

水星，中國古稱

辰星

，西漢《史記‧天官書》的作者

司馬遷

從實際觀測發現辰星呈灰色，與

五行

學說聯絡在一起，以黑色屬水，將其命名為水星。

水星是

太陽系

的

八大行星

中最小且最靠近太陽的行星。軌道週期是87。9691天，116天左右與地球會合一次，公轉速度遠遠超過太陽系的其它行星。水星因快速運動被稱為

墨丘利

（Mercury），是羅馬神話中飛速奔跑的信使神。水星是表面晝夜溫差最大的行星，大氣層極為稀薄無法有效儲存熱量，白天時赤道地區溫度可達432°C，夜間可降至-172°C。水星的軸傾斜是太陽系所有行星中最小的（大約

1

⁄

30

度），但有最大的軌道偏心率。水星在遠日點的距離大約是在近日點的1。5倍。水星表面遍佈環形山，與

月球

和其他衛星相似，其地質在數十億年來都處於非活動狀態。

水星無四季變化，行星中僅有它與太陽軌道共振。每自轉三圈的時間與繞太陽公轉兩圈的時間幾乎相等。

水星的軌道位於地球的內側（與金星相同），所以它只能在晨昏之際與白天出現於天空中，而不會在子夜前後出現。從地球看水星的亮度有很大的變化，視星等從-2。48至7。25等，但是它與太陽的距角最大隻有28。3°。

水星是所有的行星中軌道離心率最大的，為0。20563，它與太陽的距離在4600萬至7000萬千米的範圍之間變動。它以87。969地球日的週期完整地公轉太陽一圈。 右邊的水星軌道圖疊加上有著相同半長軸的圓形軌道，以顯示出軌道離心率造成的影響。水星與地球內合 （最靠近地球） 的週期平均是116地球日，但是由於水星軌道的離心率，這個間隔從105日至129日不等。水星與地球的距離可以近到7730萬千米，但在公元28622年之前不會接近至8000萬千米以內，公元2679年為8210萬千米，公元4487年為8200萬千米。從地球可以看見它逆行的時間大約是在內合前後的8-15天，所以會有如此大範圍差距變化，完全是因為它有著較大的離心率。

水星相對於地球的近日點進動是每世紀5600弧秒（1。5556度），或是相對於慣性ICFR每世紀574。10±0。65角秒；但牛頓力學考慮了來自其它行星所有的影響，預測的進動只有每世紀5557角秒 （1。5436度）。在20世紀初期，愛因斯坦的廣義相對論對觀測到的進動提供瞭解釋。這個效應非常小：水星近日點的相對論進動是每世紀42。98角秒，剛剛好是之前不足的值；然而，在經歷1200萬次的公轉之後，它仍有一點點的過剩。其它行星也有非常類似的情形，但是影響小了很多：金星是每世紀8。62角秒，地球是3。84角秒，火星是1。35角秒，伊卡洛斯（1566 Icarus）是10。05角秒。

由於缺乏大氣的包圍，水星表面的赤道和兩極之間有著陡峭的溫度差，溫度範圍從100K至700K。日下點的溫度在近日點時高達700K，而在遠日點時只有550K；在行星夜晚的那一側，平均溫度是110K。陽光的強度範圍是太陽常數 （1，370 W·m

−2

） 的4。59和10。61倍。

雖然水星表面的溫度在白天是非常的高，但觀測的結果仍然強烈的支援冰 （凍結的水） 存在於水星。在極區深坑的底部從未被陽光直接照射過，溫度依然維持在102K以下，遠低於全球的平均溫度。水冰強烈的反射了雷達，金石70米的望遠鏡和VLA在1990年代早期的觀測，透漏了在接近極區有非常高的雷達反射斑點。

水星的表面與月球很相似，呈現出像海的廣大平原和大量的

撞擊坑

，顯示它數十億年來都處於非地質活動狀態

。

水星有兩種地質顯著不同的平原。在坑穴之間，起伏平緩、多丘陵的平原，是水星表面可見最古老的地區，早於猛烈的火山口地形。這些埋藏著隕石坑的平原似乎已煙滅許多較早的隕石坑，並且缺乏直徑在30千米以下，以及更小的隕石坑。

還不清楚它們是起源於火山還是撞擊，這些埋藏著隕石坑的平原大致是均勻的分佈在整個行星的表面。

水星是太陽系內與地球相似的4顆類地行星之一，有著與地球一樣的岩石個體。它在赤道的半徑為2439。7千米，是太陽系中最小的行星，水星甚至比一些巨大的天然衛星，比如木衛三和土衛六還要小，雖然質量更大一些。水星由大約70%的金屬和30%的矽酸鹽材料組成，水星的密度為5。427g/cm

3

，在太陽系中是第二高的，僅次於地球的5。515 g/cm

3

。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。未經重力壓縮的水星物質密度是5。3 g/cm

3

，相較之下地球物質只有4。4 g/cm

3

。

從水星的密度可以推測其內部結構細節。地球的高密度，特別是核心的高密度，是由重力壓縮所導致的。水星的質量與重力較小，內部沒有重力擠壓效應，其核心含鐵量較大而具有較高的密度。

儘管水星很小和以59天的長週期自轉，水星仍有值得注意的全球性

磁場

。根據水手10號的測量，他的強度僅有地球的1。1%。在水星赤道的磁場強度大約是300nT。像地球一樣，水星的磁場是雙極的。不同於地球的是，水星的磁極和水星的自轉軸幾乎是一致的。