平常，人们很难看到水星，这主要跟水星与太阳之间的角度有关。水星距太阳最远时达6900万千米，最近时约4500万千米。从地球上看去，它距太阳的角最大不超过28度，水星仿佛总在太阳两边摆动。因此，水星几乎经常在黄昏或黎明的太阳光辉里被“淹没”。只有在28度附近时才能见到它。
水星在中国古代被称为“辰星”。水星绕太阳运行的速度的确很快，每秒约48千米，它只需要88天就能绕太阳公转一周。在很长一段时期里，天文学家一直认为它的自转周期也是88天，跟公转周期一样长。
尽管也有人怀疑过水星的自转周期，但由于仪器、技术等方面的原因，人们对水星精确的自转周期仍不知晓。随着天文学观测水平和仪器精密程度的提高，水星自转周期终于被测出来了。1965年，美国天文学家用阿雷西博天文台射电望远镜向水星发射了雷达波进行探测。这是一架世界上最大的射电望远镜（口径305米），它测出了水星的精确的自转周期为58.646天。原来，水星绕太阳公转2圈的同时，绕其轴自转3周，因此，水星的自转周期刚好是公转周期的2/3。
此后，科学家对水星进行了更深入的探测和研究，但即使是当时地球上最好的望远镜，也很难让人们看清水星表面的情况。于是，科学家们采用了行星探测器这种高端的工具。美国于1973年11月3日发射了“水手10号”行星探测器，它是至今为止地球人的唯一“访问”过水星的宇宙飞船。这次发射的主要任务是探测水星，顺便考察一下金星。“水手10号”的总重量约528千克，从磁强计杆顶端到抛物面天线外缘的宽度达9.8米。宇宙飞船经过3个多月的飞行，于1974年2月5日飞越金星，离金星最近时只有5000千米。飞船在对金星考察的同时，借助金星的引力“支援”，其运动的速度和方向发生改变，进入了一条飞向水星的轨道，终于在3月29日到达水星上空。
航天科学家精心设计了这艘飞船的轨道。当它到达水星上空并进行观测之后，就成为一颗绕太阳运行的人造行星了，绕太阳公转的周期设计为水星公转周期的2倍，也就是176天。这样，当水星刚好绕过2周时，飞船就遇到水星一次。“水手10号”飞船先后3次遇见水星，并获得了一批高质量的照片，其摄影镜头能把水星表面一二百米大的地面结构细节分辨清楚。
科学家们通过分析飞船的反馈资料发现，水星表面上布满了无数大小不一的环形山和凹凸不平的盆地和坑穴等。一些坑穴显示出陨星曾多次撞击过同一地点，这与月球表面很像。水星表面与月面的不同之处是，直径20～50千米的环形山不多，而月面上的直径超过了100千米的环形山很多。水星表面上到处都有一些被称为“舌状悬崖”的扇形峭壁，其高度为1～2千米，长约数百千米。科学家们认为，它们实际上是早期水星的巨大内核变冷和收缩时，在其外壳中形成的巨大的褶皱。水星上有一条大峡谷，长达100多千米、宽约7千米，科学家将其命名为“阿雷西博峡谷”，以纪念美国阿雷西博射电天文台测出水星自转周期一事。
科学家们还发现水星阳面和背面的温差很大。由于没有大气而直接受到太阳辐射的侵袭，在太阳的烘烤下，水星向阳面温度高达427℃，而背阳面温度却冷到-170℃。水星表面一丁点儿水都没有。水星质量小于地球，它的地心引力只及地球的3/8，所以其表面上的物体，只要速度达到4.2千米/秒就可以逃逸。
“水手10号”飞船探测到水星不仅有磁场，而且是一个强度约为地磁场1/100的全球性的磁场。水星磁场的发现说明，在其内部很可能有一个高温液态的金属核。科学家根据水星的质量和密度数值，推算其应有一个直径约为水星直径2/3的既重又大的铁镍内核。
随着世界航空航天技术的发展，科学家们对水星的探测力度将会继续加大，终有一天，水星的真实面目会呈现在地球人的面前。
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