水星（星球）

汞

真實顏色的汞（ Messenger於2008年）
名稱
發音
形容詞	Mercurian ，，，， 墨西哥
象徵
軌道特徵
Epoch J2000
aphelion	0.466697 AU （6982萬公里）
周圍	0.307499 AU（4600萬公里）
半高軸	0.387098 AU（5791萬公里）
偏心	0.205630
軌道時期（恆星）	87.9691 d 0.240 846年 0.5汞主息座
軌道時期（會議）	115.88 d
平均軌道速度	47.36 km/s
平均異常	174.796°
傾角	7.005°至黃道 3.38°到太陽的赤道 6.35°到不變的平面
上升節點的經度	48.331°
周圍的論點	29.124°
衛星	沒有任何
身體特徵
平均直徑	4,880公里
平均半徑	2,439.7 ± 1.0公里 0.3829地球
扁平	0.0009
表面積	7.48 × 10 7 km 2 0.147地球
體積	6.083 × 10 10 km 3 0.056地球
大量的	3.3011 × 10 23公斤 0.055地球
平均密度	5.427 g/cm 3
表面重力	3.7 m/s 2 0.38 g
慣性因素的力矩	0.346±0.014
逃逸速度	4.25 km/s
會議旋轉期	176 d
恆星旋轉期	58.646 d 1 407 .5 h
赤道旋轉速度	10.892 km/h（3.026 m/s）
軸向傾斜	2.04 ' ±0.08 ' （到軌道） (0.034°)
北極右升天	18 H 44 m 2 S 281.01°
北極偏斜	61.45°
反照率	0.088（債券） 0.142（ GEOM。 ）
溫度	437 K（164°C）（黑體溫度）
表面溫度。 最小 意思是 最大限度 0°N，0°W -173°C 67°C 427°C 85°N，0°W -193°C -73°C 106.85°C
明顯的大小	-2.48至+7.25
絕對幅度（H）	−0.4
角直徑	4.5–13″
氣氛
表面壓力	痕跡（≲0.5 NPA）
按音量組成	原子氧 鈉 鎂 原子氫 鉀 鈣 氦 痕量的鐵，鋁，氬，二氮，二氧化物，二氧化碳，水蒸氣， Xenon ， krypton和Neon

汞是來自太陽的第一個星球，也是太陽系中最小的行星。由於衝擊事件重疊，它是一個陸地行星，其表面呈裂痕。這些特徵保存得很好，因為地球沒有地質活動和一種非常脆弱的氣氛，稱為Exosphere 。儘管是太陽系中最小的行星，平均直徑為4,880 km（3,030英里），汞含量的38％，但汞卻足夠緻密，與火星的表面重力大致相同。汞具有動態磁場，其強度約為地球的強度，沒有天然衛星。

根據當前模型，汞可能具有固體矽酸鹽外殼和地幔，上面覆蓋了固體外芯，更深的液體芯層和固體內芯。汞幾乎沒有大氣可保留熱量，其表面溫度在白天發生了巨大變化，範圍從100 k（-173°C； -280°F）在夜間到700 k（427°C； 800°F）。跨赤道區域。在水星的桿上，有大量的水冰儲層永遠不會暴露於直射的陽光下，估計的質量約為南極冰蓋0.025–0.25％。關於水星的起源和發展，有許多相互競爭的假設，其中一些與行星和岩石蒸發碰撞。

由於汞非常接近太陽，因此陽光在其表面的強度在地球接收到的太陽典型能量的4.59至10.61倍之間：太陽常數。汞以3：2的自旋 - 軌道共振繞太陽繞，這意味著相對於背景恆星，它在其軸上旋轉了三次，每兩次旋轉在太陽周圍進行。違反直覺，由於水星的緩慢旋轉，地球上的一個觀察者只會看到一個默里安太陽日（176泥土天）每兩個默里安太陽能年（每個泥土天88個地球天）。水星的軸具有任何太陽系行星中最小的傾斜度，大約一個度的1 ⁄30及其軌道偏心率是太陽系中所有已知行星中最大的。

像維納斯一樣，水星在地球軌道內的太陽繞著太陽旋轉，使它僅以“晨星”或“夜星”的形式出現在地球的天空中。用英語，它以羅馬神Mercurius （水星），商業，交流和眾神的使者的名字命名。汞是從地球到達最困難的行星，因為它需要航天器速度的最大變化。截至2023年，只有三個航天器訪問了水星：1974年和1975年， Mariner 10飛行。 Messenger於2004年推出，在2008年由Mercury First飛行，並在2011年至2015年間旋轉了4,000多次； Bepicolombo航天器於2021年首次飛行了水星，併計劃於2025年最終到達Mercury，然後將其插入兩個軌道。

命名法

古人根據是晚上的明星還是晨星，以不同的名字認識水星。到公元前約350年，古希臘人已經意識到兩顆星是一顆。他們知道這個星球是στίλβωνstilbōn，意思是“閃爍”，而ἑρμήςHermēs為了短暫的運動，該名稱保留在現代希臘語（ερμήςErmis）中。羅馬人以迅速的羅馬信使神水星（拉丁墨魯裡）為等同於希臘愛馬仕（Hermes），因為它比任何其他星球都要快，所以他將地球命名為地球。汞的天文符號是愛馬仕的caduceus的風格化版本。在16世紀增加了一個基督教十字架：。

身體特徵

汞是太陽系中的四個陸地行星之一，這意味著它是像地球這樣的岩石身體。它是太陽系中最小的行星，赤道半徑為2,439.7公里（1,516.0 mi）。汞也比太陽系，甘衛姆德和泰坦的最大天然衛星較小。汞由大約70％的金屬和30％的矽酸鹽組成。

內部結構

汞似乎具有固體矽酸鹽外殼和地幔，上覆蓋了固體，金屬的外核層，更深的液體核心層和固體內芯。富鐵芯的組成仍然不確定，但它可能包含鎳，矽，也許還有硫和碳，以及其他元素。行星的密度在太陽系中是5.427 g/cm ³的第二高，僅小於5.515 g/cm ³的地球密度。如果要從兩個行星中算出重力壓縮的效果，那麼製造的汞的材料將比地球的材料密集，而未壓縮密度為5.3 g/cm ³ ，而地球的4.4 g/cm ³ 。汞的密度可用於推斷其內部結構的細節。儘管重力壓縮的地球高密度顯著，尤其是在核心上，但汞卻小得多，其內部區域不那麼壓縮。因此，為了使其具有如此高的密度，其核心必須大且富含鐵。

據估計，基於內部模型，汞芯的半徑估計為2,020±30 km（1,255±19 mi） 0.346 ± 0.014 。因此，水星的核心約佔其數量的57％。對於地球，這一比例為17％。 2007年發表的研究表明，汞具有熔融核心。地幔殼層的總厚度為420公里（260英里）。根據Mariner 10和Messenger任務的數據，除了基於地球的觀察外，Mercury的外殼估計為35公里（22英里）厚。但是，該模型可能是高估的，並且基於通風等距模型，地殼可能為26±11 km（16.2±6.8 mi）。水星表面的一個獨特特徵是存在許多狹窄的山脊，長度延伸了幾百公里。據認為，這些是作為水星的核心和地幔冷卻和收縮的，當時是在地殼已經固化的時候。

水星的核心含量比太陽系中的任何其他行星都高，並且已經提出了一些理論來解釋這一點。最廣泛接受的理論是，汞最初具有類似於普通軟晶隕石的金屬 - 矽酸鹽比，這是太陽系岩石物質的典型特徵，質量約為其當前質量的2.25倍。在太陽系歷史的早期，汞可能被大約1⁄6汞質量和數千公里的行星擊中。撞擊將剝奪了許多原始的外殼和地幔，將核心作為相對重要的組成部分留在後面。已經提出了一個類似的過程，稱為巨型影響假設，以解釋地球月亮的形成。

或者，在太陽能量輸出穩定之前，可能是由太陽星雲形成的。它最初將其目前的質量兩倍，但是隨著原始人的收縮，水星附近的溫度可能在2,500至3,500 K之間，甚至可能高達10,000 K。太陽風可以帶走的“岩石蒸氣”氣氛。第三個假設提出，太陽星雲在汞所吸收的顆粒上引起了阻力，這意味著較輕的顆粒是從積聚材料中丟失的，而不是由汞收集的。

每個假設都預測了不同的表面組成，並且已經任務了兩個空間任務，以觀察該組成。第一個使者於2015年結束，表面上發現了比預期的鉀和硫水平高，這表明巨大的影響假設和地殼和地幔的蒸發沒有發生，因為說鉀和硫會被鉀和硫酸化。這些事件的極端熱量。 Bepicolombo將於2025年到達汞，將進行觀察以檢驗這些假設。到目前為止，這些發現似乎有利於第三個假設。但是，需要進一步分析數據。

表面地質

水星的表面與月球的外觀相似，顯示出廣泛的母馬狀平原和岩石碎屑，這表明它在數十億年的地質上一直在地質上不活躍。它比火星或月球的表面更異構，兩者都包含相似地質的顯著延伸，例如瑪麗亞和高原。反照率特徵是反射率明顯不同的區域，其中包括影響隕石坑，所得的彈射器和射線系統。較大的反照率特徵對應於較高的反射率平原。水星具有“皺紋”（多爾河），月亮般的高地，山脈（蒙特斯），平原（Planitiae），懸崖（Rupes）和Valleys（ Valles ）。

地球的地幔在化學上是異質的，這表明該星球在其歷史的早期就經歷了岩漿海洋階段。礦物質的結晶和對流傾覆導致了分層的化學異質地殼，在表面觀察到的化學成分中有很大的變化。與其他陸地行星上的早期化學還原條件相比，該地殼的鐵含量低，但硫的含量很高。該表面由富含烯岩和脫石油的貧鐵岩和橄欖石以及富含鈉的斜長石酶以及混合鎂，鈣和鐵硫化物的礦物質主導。地殼的反射區域較少的碳含量很高，很可能是石墨的形式。

汞功能的名稱來自各種來源，並根據IAU行星命名系統設置。來自人的名字僅限於死者。隕石坑以藝術家，音樂家，畫家和作家命名，他們為自己的領域做出了傑出或基本的貢獻。山脊或dorsa以對汞研究做出貢獻的科學家命名。凹陷或窩是建築作品命名的。蒙特斯以多種語言的“熱”一詞命名。平原或策略以各種語言的汞命名。懸崖或魯普斯以科學探險船的名字命名。山谷或瓦利斯以廢棄的城鎮或古代定居點命名。

撞擊盆地和隕石坑

在46億年前的形成期間，以及在隨後的一集可能是在38億年前結束的後來，水星在46億年前的形成期間，在其成立46億年前不久，被彗星和小行星轟炸了。在這段強烈的火山口形成期間，汞在其整個表面上受到影響，這是由於缺乏降低撞擊器的任何大氣而促進的。在此期間，汞在火山上活躍。盆地被岩漿填充，產生的平原平原與月球上發現的瑪麗亞相似。最不尋常的隕石坑之一是阿波羅多魯斯（ Apollodorus ）或“蜘蛛”（The Spider），該蜘蛛載有一系列輻射的槽，從其影響地點向外延伸。

汞的隕石坑的直徑範圍從小碗形腔到數百公里的多環撞擊盆地。它們出現在所有退化狀態中，從相對新鮮的射線隕石坑到高度退化的火山口殘留物。 Mercurian隕石坑與月球火山口略有不同，因為被彈出的區域小得多，這是汞更強的表面重力的結果。根據國際天文聯盟的規定，每個新火山口必須以一位著名的藝術家命名，該藝術家已有五十多年的歷史，並在火山口命名的日期之前死了三年多。

卡羅里斯盆地的高架景觀

Caloris盆地的透視圖 - 高（紅色）；低（藍色）

已知最大的火山口是Caloris Planitia或Caloris Basin，直徑為1,550公里（960英里）。造成卡路里斯盆地的影響是如此強大，以至於造成了熔岩噴發，並留下了一個大約2 km（1.2 mi）的同心山環，周圍高約2 km（1.2 mi）。卡洛斯盆地的地板被地質上不同的平原填充，被大致多邊形的脊和裂縫折斷。目前尚不清楚它們是由撞擊還是大量撞擊熔體引起的火山熔岩流。

在卡洛里斯盆地的反底座上，是一個不尋常的丘陵地形，被稱為“怪異的地形”。其起源的一個假設是，在汞的汞撞擊過程中產生的衝擊波在盆地的反座上（180度）融合。產生的高應力使表面骨折。另外，已經提出，由於該盆地對抗的射流的收斂而形成了這種地形。

總體而言，已經確定了46個影響盆地。一個值得注意的盆地是400公里（250英里）寬的多環托爾斯托伊盆地，其帶彈射毯覆蓋層，距其邊緣的500 km（310 mi）延伸至500 km（310 mi），並充滿了光滑的平原材料。貝多芬盆地有類似大小的彈射毯和625公里（388英里）的直徑邊緣。像月亮一樣，汞的表面可能會產生空間風化過程的影響，包括太陽風和微歷史的影響。

平原

關於汞的地質平原地區有兩個不同的平原地區。隕石坑之間的區域中溫和的丘陵平原是水星最古老的可見表面，早於垂直的地形。這些界面間平原似乎已經消除了許多較早的隕石坑，並且在直徑約30 km（19英里）以下的較小隕石坑的普遍缺乏。

平滑的平原是較廣泛的平坦區域，可滿足各種尺寸的凹陷，並與月球瑪麗亞（Lunar Maria）非常相似。與月球瑪麗亞不同，汞的光滑平原具有與較老的界面平原相同的反照率。儘管缺乏明確的火山特徵，但這些平原的定位和圓形的葉狀形狀強烈支持火山起源。汞的所有光滑平原都比卡洛伊斯盆地明顯晚，這與卡羅利斯彈射器毯子相比，隕石坑密度明顯小。

壓縮功能

水星表面的一個不尋常的特徵是跨平原的眾多壓縮褶皺或盧比。這些存在於月球上，但在汞中更為突出。當水星的內部冷卻時，它收縮了，其表面開始變形，從而形成了與推力斷層相關的皺紋脊和葉狀陡峭。坡道可以達到1,000公里（620英里）的長度，高度為3 km（1.9 mi）。這些壓縮功能可以在其他功能（例如隕石坑和光滑的平原）上看到，這表明它們是最近的。特徵的映射表明，汞半徑的總收縮範圍約為1-7 km（0.62–4.35 mi）。主要推力系統的大多數活動可能在36-37億年前結束。已經發現了小尺度的推力斷層陡峭的疤痕，高度數十米，長度在幾公里的範圍內，似乎還不到5000萬年，這表明內部的壓縮和隨之而來的表面地質活動繼續現在。

火山主義

有證據表明來自低調屏蔽火山的汞流動。已經確定了51個火山塑料沉積物，其中90％在撞擊坑中發現。一項對宿主火山碎屑沉積物的撞擊坑的降解狀態的研究表明，在長時間的間隔內，汞發生了火山碎屑活性。

卡洛斯盆地西南邊緣內部的“無框抑鬱症”至少由九個重疊的火山通風孔組成，每個通風孔的直徑為8 km（5.0 mi）。因此，它是“複合火山”。排氣地板至少在其邊緣以下至少1公里（0.62英里），它們與被爆炸性噴發雕刻的火山口坑更加相似，或者通過塌陷為岩漿撤離造成的空間而修改為岩漿的空間。科學家無法量化火山複合體系的年齡，但報告說它可能是十億年的。

表麵條件和外層

汞的表面溫度範圍為100至700 K（-173至427°C； -280至800°F）。由於沒有大氣和赤道和桿子之間的陡峭溫度梯度，在兩極的180 K以上。在近日座時，赤道的亞極點位於緯度0°W或180°W，它升至大約700 k 。在Aphelion期間，這發生在90°或270°W，僅到達550 k 。在行星的陰暗面，溫度平均為110K。汞表面上的陽光強度在太陽常數的4.59至10.61倍之間（1,370 W·M ^-2 ）。

儘管汞表面的日光溫度通常非常高，但觀察結果強烈表明汞在汞上存在冰（冷凍水）。桿子上的深山口的地板永遠不會暴露於直射的陽光下，那裡的溫度仍低於102 K，遠低於全球平均水平。這會產生一個冷陷阱，冰可以積聚。水冰強烈反映了雷達，並在1990年代初通過70米的Goldstone太陽能係統雷達和VLA進行了觀察，發現桿子附近有高雷達反射的斑塊。儘管冰不是這些反思區域的唯一可能原因，但天文學家認為這是最有可能的原因。使用北極的隕石坑的使者圖像證實了水冰的存在。

據估計，冰冷的火山口區域含有約10 ¹⁴ –10 ¹⁵千克的冰，可能被抑制昇華的岩石覆蓋。相比之下，地球上的南極冰蓋的質量約為4 × 10 ¹⁸公斤，火星的南極蓋含有約10 ¹⁶公斤的水。尚不清楚汞在汞上的起源，但兩個最有可能的來源來自地球內部的水和彗星的影響。

汞太小，很熱，無法在長時間內保持任何重要的氣氛。它的表面壓力在小於0.5 NPA（0.005 picobars）的表面壓力下確實具有脆弱的表面外流。它包括氫，氦，氧，鈉，鈣，鉀，鎂，矽和氫氧化物等。這種外界不穩定 - 原子不斷從各種來源丟失和補充。氫原子和氦原子可能來自太陽風，然後散佈到汞的磁層中，然後再逃回太空。水星地殼中元素的放射性衰減是氦以及鈉和鉀的另一個來源。存在水蒸氣，通過諸如：撞擊其表面的彗星，從太陽風中從太陽風和氧氣中濺出水，以及從岩石中產生水，以及從永久陰影的極性山口氣中的水冰儲層中昇華的過程。檢測大量水相關的離子（例如O ⁺ ，OH ^-和H ₃ O ^+）令人驚訝。由於在汞空間環境中檢測到的這些離子的數量，科學家推測這些分子是通過太陽風從表面或外部層爆炸的。

鈉，鉀和鈣是在1980年代至1990年代在大氣中發現的，被認為主要是由於當前來自彗星的微晶體撞擊所撞擊的表面岩石的蒸發而導致的。 2008年， Messenger發現了鎂。研究表明，有時，鈉排放位於與行星磁極相對應的點。這將表明磁層與行星表面之間的相互作用。

根據美國宇航局的說法，汞不是一個適合地球壽命的星球。它具有表面邊界外的層而不是分層的大氣，極端溫度和高太陽輻射。任何生物都不可能承受這些條件。汞的地下某些部分可能是可居住的，也許生命形式（儘管可能是原始的微生物）可能存在於地球上。

磁場和磁層

儘管汞的尺寸很小且速度緩慢59天，但汞仍具有明顯且顯然是全球的磁場。根據Mariner 10進行的測量，大約是地球強度的1.1％。水星赤道的磁場強度約為300 nt 。像地球一樣，水星的磁場是偶極。與地球不同，水星的桿幾乎與地球的旋轉軸保持一致。 Mariner 10和Messenger空間探針的測量表明，磁場的強度和形狀是穩定的。

該磁場很可能是通過類似於地球磁場的方式而產生的。這種發電機效應將源於行星富含鐵的液體的循環。由地球高軌道偏心率引起的特別強大的潮汐加熱效應將使部分核心保持這種發電機效應所需的液態狀態。

水星的磁場足夠強，可以使太陽風繞過行星，從而產生磁層。地球的磁層雖然足夠小以適合地球，但足夠強，可以捕獲太陽風血漿。這有助於地球表面的空間風化。水手10航天器的觀察結果檢測到地球夜間磁層中的這種低能血漿。行星磁尾中的能量顆粒爆發表明行星磁層的動態質量。

在2008年10月6日地球的第二次飛越中， Messenger發現水星的磁場可能非常“漏水”。該航天器遇到了磁性“龍捲風” - 連接行星磁場與星際空間的磁場束束 - 寬度為800 km或行星半徑的三分之一。這些扭曲的磁通管，技術稱為通量轉移事件，形成了行星磁性屏蔽中的開放式窗戶，太陽風可以進入並通過磁重新連接直接影響汞的表面，這也發生在地球磁場中。信使觀察結果表明，汞的重新連接率高10倍，但其與太陽的接近僅佔Messenger觀察到的重新連接率的三分之一。

軌道，旋轉和經度

水星的軌道（2006）

水星和地球革命周圍陽光的動畫

汞具有太陽系中所有行星中最古怪的軌道。它的偏心率為0.21，距離太陽的距離為46,000,000至70,000,000公里（29,000,000至43,000,000英里）。完成軌道需要87.969的地球日。該圖說明了偏心率的效果，顯示了汞的軌道覆蓋的圓形軌道具有相同的半高軸。從每個5天的間隔內覆蓋的距離較大的距離，汞在附近的較高速度就可以清楚地清楚。在圖中，汞與太陽的不同距離由行星的大小表示，這與汞與太陽的距離成反比。與太陽的這種不同距離導致汞的表面被太陽升起的潮汐凸起彎曲，比地球上的月亮強約17倍。結合行星圍繞其軸旋轉的3：2自旋 - 軌道共振，也會導致表面溫度的複雜變化。共鳴是在汞上持續兩個汞年的單個太陽日（太陽的兩個子午線過渡之間的長度），約為176年的地球天。

汞的軌道傾向於7度，即在所有八個已知的太陽行星中最大的地球軌道（黃道）的平面。結果，只有當行星在地球和太陽之間（5月或11月）之間越過月黃的平面時，汞的過渡才能發生。這平均每七年發生一次。

汞的軸向傾斜度幾乎為零，最佳測量值低至0.027度。這明顯小於木星，後者在3.1度時具有所有行星的第二小軸向傾斜度。這意味著，對於水星桿的觀察者來說，太陽的中心永遠不會超過2.1座地平線。相比之下，從汞中看到的太陽角度範圍為1 + 1 ⁄4至2度。

在水星表面上的某些點上，觀察者可以看到太陽在地平線上偷看了三分之二以上，然後倒轉並凝固，然後再次上升，所有這些都在同一默里安日內。這是因為在近古丘腦前大約四天，水星的角軌道速度等於其角旋轉速度，以使太陽的明顯運動停止。接近近日的近日，汞的角軌道速度超過了角度旋轉速度。因此，對於假設的觀察者，太陽似乎沿逆行方向移動。圍欄後的四天地球幾天，太陽正常的明顯運動恢復。如果汞進行同步旋轉，也會發生類似的效果：革命的交替增益和旋轉損失將導致經度的23.65°庫。

出於同樣的原因，水星赤道上有兩個點，經度相距180度，在任何一個，在近距離奔馳時期（曾經是Mercurian Day）附近的近比，太陽在頭頂上空，然後逆轉其明顯的運動，並將其跨越頭頂。再一次，第二次逆轉並第三次通過高架，在整個過程中總共需要大約16個地球週。在另一個交替的默里亞時期，這兩個點中的另一件事也發生了。逆行運動的幅度很小，因此總體效果是，在兩三個星期內，太陽幾乎是固定的頭頂，並且最輝煌，因為汞位於Perihelion，最接近太陽。這兩個點最亮的太陽暴露在於這兩個點，這是水星上最熱門的地方。當由於晝夜溫度滯後，0.4汞天數和日出0.8汞時，由於日出時，太陽的角度約為25度，而最高溫度發生。相反，赤道上還有另外兩個點，除了第一批經度，經度的90度是90度，而當星球在替代年份中處於阿菲利恩（Aphelion）時，太陽在頭頂上越過頭頂，當時太陽在水星的天空中的明顯運動相對較快。這些點是赤道上的點，在赤道上，如前一段中所述，太陽越過地平線時發生的明顯逆行運動發生的太陽熱量要比上述最初描述的太陽熱得多。

汞平均每116天達到每116個地球天數的下等連接，但由於行星的怪異軌道，該間隔的範圍從105天到129天不等。汞的距離可能達到82,200,000公里（0.549個天文單位； 511億英里），這正在慢慢下降：下一步在82,10萬公里以內（5100萬英里）在2679年，在82,000,000公里以內（5100萬公里（5100萬公里） MI）在4487年，但直到28,622，它將離地球不超過80,000,000公里（5000萬mi）。從地球上看到的逆行運動時期的逆行運動可以在下等連接的兩側從8天到15天不等。這個大範圍來自地球的高軌道偏心。從本質上講，由於水星最接近太陽，隨著時間的流逝，水星通常是距地球最接近的行星，並且在這種措施中，它是與太陽系中其他每個行星最接近的行星。

經度約定

如上所述，汞的經度約定將經度的零零放在表面上兩個最熱點之一的位置之一。但是，當該區域首次訪問水手10時，這個零子午線處於黑暗中，因此不可能在表面上選擇一個特徵來定義子午線的確切位置。因此，選擇了一個較小的火山口，被選為洪卡爾（Hun Kal） ，它為測量經度提供了確切的參考點。匈奴Kal的中心定義了20°西經子午線。 1970年的國際天文聯盟決議表明，縱向在汞的西風方向上進行了積極的衡量。因此，赤道上的兩個最熱的位置是在縱向0°W和180°W處，赤道上最酷的點在縱向90°W和270°W處。但是， Messenger項目使用了東陽性慣例。

旋轉軌道共振

多年以來，人們一直認為汞與太陽同步越來越潮汐，每個軌道都旋轉一次，並始終將相同的臉朝向太陽，就像月球的同一側總是面對地球一樣。 1965年的雷達觀察結果證明，地球具有3：2的旋轉軌道共振，每兩次旋轉的太陽旋轉3次。水星軌道的怪異性使這種共振穩定 - 在圍巾時，當太陽潮最強時，太陽幾乎固定在水星的天空中。

3：2諧振潮汐鎖定穩定在潮汐力沿汞的怪異軌道的方差上，作用於汞質量分佈的永久偶極組分。在圓形軌道中沒有這種差異，因此在這種軌道中穩定的唯一共振在1：1（例如，地球 - 月亮），潮汐力沿著“中心體”線伸展身體時，施加將身體軸對齊最小慣性的扭矩（“最長”軸和上述偶極子的軸）始終指向中心。但是，由於偏心率明顯偏心，潮汐力在圍尾時具有最大的偏心，因此穩定在3：2之類的諧振，從而確保行星在通過骨hel時在陽光下大致指向其軸的軸。

天文學家認為它是同步鎖定的最初原因是，每當水星最適合觀察時，它總是在3：2共鳴中幾乎處於同一時刻，因此顯示出相同的臉。這是因為，巧合的是，水星的旋轉週期幾乎正好是其相對於地球的同步期的一半。由於汞的3：2旋轉軌道共振，太陽日持續約176個地球日。恆星日（旋轉時期）持續約58.7個地球天。

模擬表明，由於來自其他行星的擾動，汞的軌道偏心量從近乎零（圓形）到數百萬年內的0.45年以上。人們認為這可以解釋水星的3：2旋轉軌道共振（而不是通常的1：1），因為在高偏心時期，這種狀態更有可能出現。但是，基於潮汐響應的現實模型的準確建模表明，在其形成後的20百萬年內，汞在其歷史的早期階段就被捕獲到3：2的旋轉軌道狀態中。

數值模擬表明，未來的世俗軌道諧振與木星圍場的諧振相互作用可能會導致水星軌道的偏心率增加，以至於在未來五億年內有1％的機會使軌道不穩定。如果發生這種情況，汞可能落入太陽，與金星碰撞，從太陽系中彈出，甚至破壞內部太陽系的其餘部分。

圍圍層的前進

1859年，法國數學家和天文學家Urbain le Verrier報告說，牛頓力學和已知星球的擾動無法完全解釋水星圍繞太陽的緩慢進攻。他建議，在可能的解釋中，另一個星球（或者也許是一系列較小的“小體”）可能存在於距離太陽更近的軌道中，以解釋這種擾動。 （其他被認為的解釋包括對太陽的略有意義。）基於天王星軌道的擾動，尋找海王星的成功使天文學家對這一可能的解釋表示信心，而假設的星球被命名為瓦肯曾經找到星球。

相對於地球或相對於慣性ICRF，每世紀的574.10 ± 0.65弧秒。牛頓力學考慮了其他行星的所有影響，並且由於太陽的底色，每一世紀包括0.0254弧秒，預測相對於地球或地球的5,557弧秒（1.5436°）的進攻相對於ICRF，每世紀的531.63 ± 0.69 Arcseconds 。在20世紀初期，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）的相對論一般理論為觀察到的進動提供了解釋，它是通過時空曲率介導的。效果很小：只是42.980 ± 0.001每一世紀的弧秒（或每年0.43個弧度或0.1035 Arbital時期）用於汞；因此，它需要超過1,250萬軌道或300萬年的軌道。其他太陽系物體存在類似但要小得多的效果：金星每一世紀的8.6247弧秒，地球為3.8387，火星為1.351，為1.351，為1.05，1566 icarus 。

觀察

汞的明顯幅度的計算範圍在近距離連接周圍的-2.48（比小天狼星更明亮）和下部連接周圍的+7.25（低於裸眼可見性的極限）之間。平均幅度為0.23，而標準偏差為1.78是任何行星中最大的。上連接處的平均明顯大小為-1.89，而下連詞下的平均大小為+5.93。汞對汞的觀察與太陽的接近度變得複雜，因為它在大部分時間內都會在太陽的眩光中丟失。在早晨或傍晚暮色僅在短時間內可以觀察到汞。

汞的地面望遠鏡觀測結果僅顯示一個有限細節的照明部分磁盤。哈勃太空望遠鏡根本無法觀察汞，因為安全程序阻止其指向太陽太近。由於一年中0.15革命的變化構成了七年的周期（0.15×7≈1.0），因此在第七年，水星幾乎完全遵循了七年前所顯示的現象序列（到7天之前）。

像月亮和金星一樣，水星表現出地球所見。它在下等連接時是“新的”，在上次連詞時是“全部”。在這兩種情況下，該行星在地球上都是看不見的，因為它被太陽遮蓋了，除了在過境期間的新階段。從地球上到達整個階段時，汞在技術上是最亮的。儘管當汞飽滿時，汞距離地球最遠，但可見的較大照明區域和反對的亮度激增卻勝過了距離。金星在新月形時看起來最明亮，因為它比地球更近。

在第一和上一季度最好觀察到汞，儘管它們是亮度較小的階段。第一個也是最後一個階段分別出現在太陽的東部和西部最大的延伸。在這兩次時，汞與太陽的分離範圍從近古時期的17.9°到aphelion的27.8°不等。在最大的西方延伸中，水星最早在日出之前升起，最大的東方延伸效果是在日落之後的最新情況。

與北半球相比，汞比北半球更容易看到。這是因為水星的最大西部伸長率僅在南半球的早秋季發生，而其最大的東部伸長率只有在南半球的冬季晚期才發生。在這兩種情況下，地球軌道與地平線相交的角度最大化的角度，可以在前一個實例中日出之前的幾個小時，而直到在後者的日落後幾個小時內從南部中期延落，例如阿根廷和南非。

觀看汞的另一種方法涉及在條件清晰的日光下觀察望遠鏡的行星，理想情況下，當它處於最大的伸長率時。即使使用8厘米（3.1英寸）光圈的望遠鏡，這也可以輕鬆找到行星。但是，由於眼睛損傷的極端風險，必須格外小心地阻塞太陽。這種方法繞過暮光觀察的局限性，當黃道位於低海拔（例如在秋天的晚上）時。地球在天空中較高，大氣效應較少會影響地球的視野。當汞幾乎達到最亮時，可以將汞視為靠近太陽的4°。

像其他幾個行星和最亮的恆星一樣，汞可以在日食中看到。

觀察史

古代天文學家

最早的汞記錄觀察結果來自mul.apin片。這些觀察結果很可能是公元前14世紀左右的亞述天文學家進行的。用於在mul.apin片上指定汞的楔形文字被轉錄為udu.idim.gu \ u ₄ .ud（“跳躍星球”）。巴比倫的水星記錄可以追溯到公元前1千年。巴比倫人在信使之後將納布星球稱為神話中的眾神。

Greco-埃及天文學家托勒密（Ptolemy）寫道，在他的工作行星假設中，太陽橫跨太陽的可能性。他建議沒有觀察到任何過境，因為汞之類的行星太小而無法看見，或者由於過境太少。

在中國古代，水星被稱為“小時之星”（陳Xing辰星）。它與形而上學五個階段系統中的方向和水相有關。現代中國，韓國，日本和越南文化根據五個要素將地球稱為“水星”（水星）。印度神話將Budha這個名字用作水星，這位神被認為是星期三主持的。日耳曼異教的奧丁神（或沃登）與汞星球和星期三有關。瑪雅人可能將水星代表為貓頭鷹（或可能是四個貓頭鷹；早晨兩隻貓頭鷹，晚上兩個），是黑社會的使者。

在中世紀的伊斯蘭天文學中，安達盧西亞天文學家阿布·伊薩克·伊布拉希姆·阿爾·扎爾卡利（AbūIshāqibrāhīmal-Zarqālī）在11世紀描述了水星的地中心軌道的墮落，例如卵子或荷蘭，儘管這種洞察力並不影響他的天文學理論或他的天文學算法。在12世紀，伊本·巴吉（Ibn Bajjah）觀察到“兩個行星在太陽的表面上是黑點”，後來由馬拉加天文學家Qotb al-din Shirazi在13世紀被認為是汞和/或維納斯的過境。 （大多數此類中世紀的過境報告後來被視為對黑子的觀察。）

在印度，喀拉拉邦學校天文學家Nilakantha Somayaji在15世紀開發了一種以地中心為中心的行星模型，其中汞旋轉著太陽，而陽光又繞地球旋轉，類似於Tychonic System ，類似於後來由Tycho Brahe在16世紀後期提出的。

地面伸縮研究

托馬斯·哈里奧特（Thomas Harriot ）和伽利略（Galileo）於1610年從1610年開始對汞進行的第一個望遠鏡觀察。1612年，西蒙·馬里烏斯（Simon Marius）觀察到汞的亮度隨地球的軌道位置而變化，並得出結論，其相位“與金星和月球相同”。 1631年，皮埃爾·加森迪（Pierre Gassendi）看到了約翰內斯·開普勒（Johannes Kepler）預測的水星過境時，對行星跨太陽的過境進行了第一個望遠鏡觀察。 1639年，喬瓦尼·祖皮（Giovanni Zupi）使用望遠鏡發現地球的軌道階段與金星和月球類似。該觀察結果表明，汞在太陽上繞了太陽。

從地球上可以看出，天文學中的一個罕見事件是在另一個行星（掩蓋）面前的通過。水星和金星每隔幾個世紀互相神秘，而1737年5月28日的事件是歷史上唯一被觀察到的，約翰·貝維斯（John Bevis）在皇家格林威治天文台看到。金星的下一個水星掩蓋將於2133年12月3日。

觀察汞固有的困難意味著它的研究遠低於其他行星。 1800年，約翰·施羅特（Johannschröter）對錶面特徵進行了觀察，聲稱觀察到了20公里高（12英里）的山脈。弗里德里希·貝塞爾（Friedrich Bessel）使用Schröter的圖表錯誤地估計旋轉週期為24小時，軸向傾斜為70°。在1880年代，喬瓦尼·史帕雷利（Giovanni Schiaparelli）更準確地繪製了行星，並建議汞的旋轉期為88天，與由於潮汐鎖定而導致其軌道時期相同。該現象稱為同步旋轉。 Eugenios Antoniadi繼續努力繪製水星表面的努力，他於1934年出版了一本書，其中包括地圖和他自己的觀察。地球的許多表面特徵，尤其是反照率特徵，都從安東尼·亞迪亞迪（Antoniadi）的地圖中取出了名字。

1962年6月，由弗拉基米爾·科特爾尼科夫（Vladimir Kotelnikov）領導的蘇聯無線電工程與電子學院的蘇聯科學家成為第一個從汞中彈起雷達信號並接收到它的人，開始了地球的雷達觀察。三年後，美國人戈登·H·佩特吉爾（Gordon H. Pettengill ）和羅爾夫·迪斯（Rolf B.汞旋轉是同步的理論已經被廣泛持有，當宣布這些無線電觀察結果時，天文學家是一個驚喜。如果汞被潮汐鎖定，它的黑臉將非常冷，但是無線電發射的測量表明，它比預期的要熱得多。天文學家不願降低同步旋轉理論，並提出了諸如強大的熱分佈風以解釋觀察結果的替代機制。

1965年，意大利天文學家朱塞佩·科倫坡（Giuseppe Colombo）指出，旋轉值約為汞軌道時期的三分之二，並提出地球的軌道和旋轉週期被鎖定在3：2而不是1：1的共鳴中。 Mariner 10的數據隨後證實了這一觀點。這意味著Schiaparelli和Antoniadi的地圖不是“錯誤的”。取而代之的是，天文學家在每個第二個軌道上都看到了相同的特徵並記錄下來，但是當汞的另一張臉朝著太陽時，因為軌道的幾何形狀意味著這些觀察結果是在觀看較差的情況下進行的。

基於地面的光學觀測並沒有進一步闡明汞，但是在微波波長處使用乾涉儀的射電天文學家，這項技術能夠去除太陽輻射，能夠識別地下層的物理和化學特性，以達到幾個深度的幾個深度儀表。直到第一個太空探測越過了汞，其許多最基本的形態學特性才眾所周知。此外，技術進步導致了基於地面的觀察結果。 2000年，威爾遜山天文台1.5米（4.9英尺）Hale望遠鏡進行了高分辨率的幸運成像觀測。他們提供了第一個觀點，這些視圖解決了Mariner 10 Mission中未成像的汞部分上的表面特徵。大多數行星都是由Arecibo Radar望遠鏡繪製的，分辨率為5 km（3.1 mi），包括在可能是水冰的陰影隕石坑中的極性沉積物。

用太空探測進行研究

從地球到達汞構成了重大的技術挑戰，因為它的軌道比太陽更近。從地球發射的汞結合的航天器必須超過9100萬公里（5700萬英里）進入太陽的重力潛力。汞的軌道速度為47.4 km/s（29.5 mi/s），而地球的軌道速度為29.8 km/s（18.5 mi/s）。因此，與MARS Planetary任務所需的Delta-V相比，航天器必須更改速度（ Delta-V ）才能進入汞，然後進入軌道。

通過向太陽的潛在井移動而釋放的勢能變成了動能，除了通過汞通過以外的任何其他事情，都需要做出Delta-V的更改。在金星的一個或多個飛行中，可以通過重力輔助提供此三角V預算的某些部分。要安全地著陸或進入穩定的軌道，航天器將完全依靠火箭電機。由於汞的氛圍可以忽略不計，因此排除了特技操作。去汞的旅行需要的火箭燃料要比完全逃脫太陽系所需的燃料。結果，到目前為止，只有三個空間探針訪問了它。提出的替代方法將使用太陽能航行來獲得圍繞太陽的汞合時軌道。

水手10

第一個參觀水星的航天器是NASA的Mariner 10 （1974-1975）。該航天器使用金星的重力來調整其軌道速度，以便它可以接近汞，這既是第一個使用這種引力“彈弓”效應的航天器，也是第一個參觀多個行星的NASA任務。 Mariner 10提供了水星表面的第一張特寫圖像，該圖像立即顯示出其曲折的性質，並揭示了許多其他類型的地質特徵，例如後來歸因於行星效果的巨型疤痕，隨著其鐵的效果略微縮小。核心冷卻。不幸的是，在Mariner 10的近距離接近，地球的同一面孔都被點燃了。這使得不可能仔細觀察地球的兩側，並導致地圖佔行星表面的45％。

該航天器採用了三種近距離的汞方法，其中最接近的是表面的327公里（203英里）。在第一次接近方法中，儀器檢測到了一個磁場，這是行星地質學家的極大驚喜 - 預計Merercury的旋轉太慢而無法產生明顯的發電機效應。第二個接近方法主要用於成像，但是在第三種方法中，獲得了廣泛的磁數據。數據表明，地球的磁場很像地球，它使地球周圍的太陽風偏轉。在Mariner 10相遇之後的許多年裡，水星磁場的起源仍然是幾種競爭理論的主題。

1975年3月24日，即最終接近近距離接近八天， Mariner 10用光了燃料。由於無法準確控制其軌道，因此任務控制器指示探針關閉。據認為，水手10仍在繞太陽繞，每隔幾個月就會靠近水星。

信使

2004年8月3日，第二次NASA汞的任務，名為Messenger （汞表面，太空環境，地球化學和射程），於2004年8月3日啟動。它於2005年8月進行了地球的飛行，並於2006年10月和6月進行了金星2007將其置於正確的軌跡上，以到達汞周圍的軌道。第一次飛行的汞發生在2008年1月14日，第二次是2008年10月6日的第二次，在2009年9月29日發生了第三次。該調查於2011年3月18日成功進入了地球周圍的橢圓軌道。2011年3月29日獲得了汞的第一粒軌道圖像。該調查完成了為期一年的映射任務，然後進入了一年的任務。 2013年。除了持續觀察和汞映射外， Messenger還觀察到2012年的太陽能最大值。

該任務旨在清除六個關鍵問題：水星的高密度，其地質歷史，其磁場的本質，其核心的結構，無論是在桿子上有冰，以及其脆弱的氣氛來自哪裡。為此，探針攜帶的成像設備收集了比水銀10多得多的高分辨率圖像，分類的光譜儀以確定地殼中元素的豐度，以及磁力計和設備，以測量帶電顆粒的速度。預計探針軌道速度變化的測量值將用於推斷行星內部結構的細節。 Messenger的最終機動是在2015年4月24日，並於2015年4月30日墜毀在Mercury的表面上。航天器對汞的影響發生在2015年4月30日下午3:26:01 PM發生在2015年4月30日直徑為16 m（52英尺）。

bepicolombo

歐洲航天局和日本航天局開發並啟動了一個名為Bepicolombo的聯合任務，該任務將用兩個探針旋轉汞：一個用於繪製地球，另一個用於研究其磁層。 Bepicolombo於2018年10月20日啟動，預計將於2025年到達汞。它將釋放出磁力計探頭到橢圓形軌道，然後化學火箭將發射以將映射器探測器存放到圓形軌道中。這兩種探測器都將運行一個地面年。映射器探測器攜帶與Messenger上類似的光譜儀陣列，並將在許多不同的波長中研究行星，包括紅外，紫外線， X射線和伽馬射線。 Bepicolombo從2021年10月1日至2023年6月19日進行了六個計劃中的汞飛行比。

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