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因為水星對太陽的位置常有變換，它就也像月亮一樣有圓缺的位相變化。我們能看到被太陽照耀的那半球，可背向太陽的黑暗面卻是我們看不到的。當水星上合時（太陽在地球與水星之間），明半球完全對著我們，這顆行星的表面就猶如滿月般的圓盤。隨後它經由東大距移向下合，向著我們的暗半球部分就越來越多，明半球部分則越來越少。但由於它離我們越來越近，所以我們反而可以更好地觀測仍然明亮的部分。到了下合的時候，暗半球完全對著我們，如同新月一樣，在它應該出現的位置上，只留下了一個無法觀測的黑暗陰影。在透過黑暗的下合期之後，水星經由西大距返回上合的位置，重新成了一輪“滿月”。
很久以來，人們都認為水星上沒有大氣。因為我們根本就觀測不到其對日光的折射效果。可現在的研究表明，水星擁有稀薄得幾乎不存在的大氣層，由太陽風帶來的原子構成。水星溫度被太陽烤得如此之高，使得這些原子迅速地逃逸到太空中。於是，與地球和金星穩定的大氣相比，水星的大氣頻繁地被補充更換。
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水星凌日（1）
仔細想象一下水星的執行情況，我們就會明白，假如內行星和地球在同一平面上繞太陽而行，那麼每次下合時我們都能看到其從太陽表面經過。但事情並不是如此簡單，因為兩顆行星不是在同一平面上旋轉的。在所有大行星中，水星軌道對地球軌道的偏斜最大。因此我們常常看到它在南邊或北邊與太陽擦肩而過。如果它在下合時正好接近了地球與水星軌道的一交點，我們就可以從望遠鏡中看到一粒黑點經過太陽表面。這種現象叫做“水星凌日”（Ｔｒａｎｓｉｔ ｏｆ Ｍｅｒｃｕｒｙ），其相隔時間從３年到１３年不等。由於可以極準確地測定其進入和離開太陽圓盤的時刻，並可以透過這時刻推匯出這行星的運動規律，所以天文學家對這種現象都有很大興趣。
加桑迪（Ｇａｓｓｅｎｄｉ）在１６３１年１１月�
