水星内部是什么样的
早在公元前3000年的苏美尔时代，人们便发现了水星，古希腊人赋予了它两个名字：当它初现于清晨时称为阿波罗，当它闪烁于夜空时称为赫耳墨斯。
不过，古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星，公元前5世纪的希腊哲学家赫拉克赖脱甚至认为水星与金星并非环绕地球，而是环绕着太阳在运行。
质量只有地球1/20的水星，是距离太阳最近的行星，也是最为神秘的天体之一。比如，它的内核的特性就一直是个谜。传统的观点认为，由于水星个头太小，因此在长达数十亿年的演化过程中，其内核应已冷却成固体的铁。但约30年前，“水手十号”探测器掠过水星时却惊奇地发现，水星也存在磁场，虽然强度只有地球的1%左右。要知道，金星是没有磁场的，火星和月球虽然曾经存在过磁场，但现在都已过了活跃期。
当然，存在磁场并不代表水星的内核就和地球一样是流动的，因为可能的形成机制有很多种。一直到最近，美国康奈尔大学的天文学家才利用直接观测到的数据，证明了水星的内核至少是部分熔化的，或者说是流动的。
要判断内核是否流动，从原理上说并不困难：我们只要让鸡蛋旋转起来，一旦旋转被破坏，就很容易分辨出哪个是生的，哪个是熟的。同样，科学家们向水星表面发送雷达信号，通过精确测量回声中显示的不规则性斑点，就可以了解纵向振动的特性——由于水星的形状存在微小的不对称性，因此，在围绕太阳旋转时，会产生极小的扭曲。
研究发现，水星这一振动幅度，是全固体行星模型预测值的2倍。最可能的解释，就是水星内核的旋转速度和外壳不同，即内核是处于流动状态的。如果水星内核真是液态的话，那么，对于理解水星的形成以及演化，将具有十分重要的意义。
要在漫长的进化中保持液态，就要求水星内核材料的熔点必须足够低，即至少含有1译的硫。但水星距离太阳是如此之近，温度太高；如果它一开始就处于现在的位置，那么在形成太阳系的原始星云中，硫根本就无法凝聚。这就意味着，水星很可能是由大量在不同轨道上围绕太阳运行的小行星体共同形成的。
目前，对于水星内核的了解还不是很完善，水星是这个神秘的行星，还有更多的秘密等着我们去探索。
为什么水星上有冰山呢
看到水星的名字，人们脑海里总会产生这样的联想：水星上面有水吗？水星和水有何关联呢？早在古代，日、月和五颗行星就能被肉眼观测到。它们在天空移动而且明亮，能发出连续不断的光，而那些遥远的星星，看来位置稳定，闪闪烁烁。我们的祖先，就给了日、月、五颗行星以特殊的位置，想象它们是主宰物质世界的化身或是天神的住地。在西方，古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少，运行得最快，所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国，古时盛行用阴阳五行说，把宇宙简化成阴阳两大系统，揭示自然万物的构成变化，“阴阳者，天地之道也”。为反映阴阳两大系统的动态变化，又引申出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约，“阳变阴合，而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的，天、地、人也是三位一体。总之，任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天，就为日月星；在地，就为珠玉金；在人，为耳目口。于是，日月的名字分别又叫太阳、太阴，五大行星又可以用五行来表示，就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式，是东方的精神文化之花。难怪法兰西有句格言：“结论取决于观点。”行星的名字，可以反映当时的观点，流传到现在，成为人们习惯的称呼。看来，水星和水不是一回事。
从现代天文观测上看，水星上有水吗？“水手1号”对水星天气的观测表明，水星最高温427益，最低温-173益，水星表面没有任何液体水存在的痕迹。
就算是我们给水星送去水，水星表面的高温会使液体和气体分子的运动速度加快，足以逃出水星的引力场。也就是说，要不了多久，水和蒸气会全部跑到宇宙空间，逃得无影无踪了。
水星大气中有水蒸气吗？水星上的大气非常稀薄，大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一，水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小，本身吸引力不能把大气保留住，大气会不断地向空中飞逸。现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上看，两者也有相似性，太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。从水星光谱分析来看，水星有大气，但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。
然而，宇宙的奥妙无穷，常会有人们意想不到的事发生。没有液体水，没有水蒸气的水星，却“发现了冰山”。1991年8月，水星飞至离太阳最近点，美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测，得出了破天荒的结论——水星表面的阴影处，出现以冰山形式存在着的水。冰山直径15~60千米，多达20处，最大的可达到130千米，都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处，那里的温度在-170益。它们都位于极地，那里通常在-100益，隐藏着30亿年前生成的冰山。由于水星表面的真空状态，冰山每10亿年才溶化8米左右。
天文学家是这样解释水星冰山形成的：水星形成时，内核先凝固并发生剧烈的抖动，水星表面形成褶皱——高山，同时火山爆发频繁，陨星和彗星又多次相冲击，水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的，还是后来由陨星和彗星带来的，看法上还有许多分歧。
虽然，水星有水的说法尚待证实，但有水就有生命。或许，这就是美国科学家们的新发现之所以引起学术界浓厚兴趣的最重要原因。
水星自传周期
1889年，意大利天文学家夏帕里利经过对水星多年观测后宣布：水星的自转周期等于它的公转周期，都是88天；因此，它的一面总是朝着太阳(类似月球那样总以一面朝着地球)，另一面则永远背向太阳。长期以来，人们对水星这种运动深信不疑。
1965年，美国天文学家戈登·佩廷吉尔和罗·戴斯，借助于世界上迄今最大的射电望远镜——位于波多黎各的阿雷西博天文台，成功地观测了水星的自转。
这架巨型射电天文望远镜，抛物面天线直径为305米，是在波多黎各的一个死火山喷口加以修整的基础上设置的。佩廷吉尔和戴斯用无线电波测量了水星两个边缘反射波间的频率差，得出水星的自转周期是58.646天，正好是公转周期的2/3。他们的观测结果被以后的光学观测以及美国20世纪60年代发射的“水手10号”探测结果所证明。从此，彻底推翻了水星自转周期为88天的错误观点。
科学家们认为，水星的自转速度原来可能很高，由于太阳潮汐力的作用，其自转速度才逐渐减慢至目前的状况。水星自转周期约为59天可以揭示出这样一个事实，水星从近日点出发，绕太阳公转一周(88天)又回到近日点这段时间，水星本身正好自转了一圈半，换了一个面朝着太阳。也就是说，水星在绕日运行2圈时，它自转了3圈。两种周期的比例为2颐3。这种现象，在天体力学上称为自转-公转耦合现象。这种行星动力学演化的结果，为研究太阳系起源和演化提供了一个依据。
耐人寻味的是，水星上的一“天”(称为一个水星日)却长达176“地球天”，即4224小时。水星自转一周并不等于一昼夜。由上述2颐3的两种周期比例关系，决定了水星88天白昼和88天黑夜的交替更迭。也就是说，水星自转三周才完成一次昼夜循环。通过天文望远镜，人们还可以观测到水星有类似月相的变化。
水星的直径为4878千米，质量为3.33伊1023克，是地球质量的5.58%，平均密度为5.43克/立方厘米，比地球的平均密度略小，而大于其他大行星的平均密度。在过去很长时间里，人们认为水星是太阳系最小的行星。
“火神星”为什么会失踪呢
水星是一颗比较难以观察到的行星。据说，提出太阳中心说的波兰天文学家哥白尼，一辈子都没有见过水星。这是因为它离太阳很近，从地球上看起来，它与太阳之间角距离很小，从不超过28毅，经常淹没在太阳中，人们自然就难得一睹它的“芳容”了。
不过，天文学家勒威耶仔细地研究了尘封数百年的水星轨道的观测记录后，在它的“履历”中竟又发现了一件不可思议的事情：水星近日点进动明显反常。
什么是水星近日点进动呢？原来，当行星沿着椭圆形轨道绕太阳旋转时，它最靠近太阳的那一点(即“近日点”)会不断移动，水星近日点进动尤其明显。1859年，勒威耶根据多次观测发现所得到的水星近日点进动值，要比按照牛顿万有引力定律计算所得的理论值每世纪快38义。19世纪末，美国海军学院的纽康测得更精确的差值为43义。
如何合理解释这种异常现象呢？勒威耶受海王星发现的启发，大胆猜测有一颗水内行星正用“引力巨手”拉着水星在跳“交谊舞”。他根据牛顿定律预测了轨道，并命名为“武尔坎”，这是古希腊神话中火神与锻”之神赫菲斯托斯的罗马名字。
勒威耶的预言如一石激起千层浪。人们争先恐后地把天文望远镜一齐指向太阳方向，人人都想成为幸运的发现者，不少人还被阳光灼伤了眼。巴黎远郊乡镇一位姓勒斯卡博的小木匠，是个狂热的天文爱好者，不久便宣称在太阳圆面上看到了未知行星的投影，还说测得它的直径为水星的1/4。接着，不少人也跟着纷纷宣布“火神星”找到了，勒威耶闻讯，欣喜若狂。
1859年的一天，这位巴黎天文台台长急匆匆乘着一辆马车，专程来到偏僻小镇登门求教，一时传为佳话。原本腼腆拘谨的木匠受宠若惊，转身从工棚内搬出一堆长长的厚木板，指着上面说：“都在这里了。”原来他以木当纸，把观测记录和计算推导统统写在木板上。写错了，就用刨子刨一下，顺手得很。
