Sao Thủy (Mercury) hay Thủy tinh  là hành tinh nhỏ nhất và gần nhất trong tám thuộc , với bằng khoảng 88 . Nhìn từ Trái Đất, hành tinh hiện lên với trên quỹ đạo bằng xấp xỉ 116 ngày, và nhanh hơn hẳn những hành tinh khác. Tốc độ chuyển động nhanh này đã khiến người La Mã đặt tên hành tinh là , vị thần liên lạc và đưa tin một cách nhanh chóng. Trong tên của vị thần này là (Ερμής). Tên của hành tinh này dựa theo tên do Trung Quốc đặt, chọn theo hành trong .

Do hành tinh hầu như không có khí quyển để giữ lại nhiệt lượng, bề mặt Sao Thủy trải qua sự biến đổi nhiệt độ lớn nhất trong số các hành tinh, thay đổi từ 100 (−173 ; −280 ) vào ban đêm tới 700 K (427 °C; 800 °F) vào ban ngày. Trục quay của Sao Thủy có nhỏ nhất trong Hệ Mặt Trời (khoảng 1⁄30 độ), nhưng hành tinh lại có lớn nhất. Tại , Sao Thủy ở cách xa Mặt Trời hơn 1,5 lần khi so với hành tinh ở . Bề mặt hành tinh có rất nhiều hố va chạm nhìn trông giống như bề mặt của , và hành tinh không còn hoạt động địa chất trong hàng tỷ năm trước.

Trên Sao Thủy không có sự biến đổi thời tiết theo mùa như ở các hành tinh khác bởi vì nó không có bầu khí quyển đáng kể. Hành tinh bị khóa thủy triều với Mặt Trời do đó nó quay trên quỹ đạo rất khác so với các hành tinh khác. Khi lấy các làm điểm mốc, nó tự quay được chính xác ba vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời . Khi nhìn từ Mặt Trời, trong quay cùng với chuyển động quỹ đạo, hành tinh hiện lên chỉ quay quanh trục một lần trong hai "năm" Sao Thủy. Do vậy nếu có người đứng trên Sao Thủy họ chỉ nhận thấy 1 ngày trong 2 năm.

Bởi vì quỹ đạo Thủy Tinh nằm bên trong quỹ đạo Trái Đất (và của ), khi nhìn từ Trái Đất hành tinh có lúc hiện lên vào buổi sáng hoặc vào buổi tối, nhưng không bao giờ có thể nhìn thấy lúc nửa đêm. Tương tự như Sao Kim và , hành tinh cũng có các pha quan sát khi nó di chuyển trên quỹ đạo. Sao Thủy không có một nào. của Sao Thủy thay đổi từ −2,0 đến 5,5; nhưng vì quá gần Mặt Trời nên nếu quan sát hành tinh này qua rất khó khăn và ít khi thực hiện được.

Hai phi thuyền đã ghé thăm sao Thủy: bay vào năm 1974 và 1975; và , được phóng lên vào năm 2004, đã quay quanh sao Thủy hơn 4.000 lần trong vòng bốn năm trước khi cạn kiệt nguồn nhiên liệu và rơi vào bề mặt hành tinh này vào ngày 30 tháng 4 năm 2015. Tàu vũ trụ lập kế hoạch bay đến Sao Thủy vào năm 2025.

Dị thường quay và hệ quả

Sao Thủy quay quanh trục của nó được ba vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo quanh Mặt Trời, khi lấy các ngôi sao cố định làm hệ quy chiếu. Nếu nhìn từ Mặt Trời, trong hệ quy chiếu quay theo quỹ đạo chuyển động, Sao Thủy chỉ quay được 1 vòng trong hai chu kỳ quỹ đạo của hành tinh. Tỉ số chính xác này là do ảnh hưởng của hiện tượng . Còn nếu một người đứng trên Sao Thủy, họ sẽ chỉ thấy Mặt Trời di chuyển 1 lần trên nền trời, hay chỉ có 1 "ngày" trong 2 "năm" Sao Thủy.

Một "năm" trôi qua mỗi "đêm" của Sao Thủy, trong khi Mặt Trời ở bên dưới chân trời, do đó nhiệt độ bề mặt xuống rất thấp. Trong thời gian một năm của ban "ngày", Mặt Trời di chuyển rất chậm trên từ chân trời phía đông sang chân trời phía tây, trong khi hành tinh đã hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời, đi qua cả điểm cận nhật và điểm viễn nhật. Tại điểm cận nhật, cường độ ánh sáng chiếu lên bề mặt hành tinh cao gấp hai lần khi nó ở điểm viễn nhật. Có những điểm trên bề mặt bị Mặt Trời liên tục trong cả "ngày" khi nó ở điểm cận nhật. Những nơi này do vậy trở nên rất nóng. Những nơi mà Mặt Trời ở trên cao bầu trời trong thời gian hành tinh ở điểm viễn nhật có nhiệt độ thấp hơn so với lúc cận nhật.

Sự chênh lệch nhiệt độ lúc và còn tăng theo sự biến đổi của tốc độ chuyển động biểu kiến Mặt Trời trên bầu trời của Sao Thủy. Càng gần điểm cận nhật, Sao Thủy có vận tốc quỹ đạo cao hơn khi nó tiến đến điểm viễn nhật. (Xem .) Gần điểm cận nhật, vận tốc góc quỹ đạo Sao Thủy tăng đáng kể gần bằng vận tốc góc tự quay quanh trục, tính theo những cố định ở xa. Trong lúc này, nếu nhìn từ Mặt Trời, chúng ta sẽ chỉ thấy được một mặt bán cầu Sao Thủy luôn hướng về phía Mặt Trời, giống như một bán cầu luôn hướng về Trái Đất. Quá trình một bán cầu hướng về Mặt Trời trong thời gian lâu làm tăng cường bức xạ Mặt Trời chiếu lên bán cầu này trong thời điểm Sao Thủy ở gần điểm cận nhật. Quá trình ngược lại xảy ra khi hành tinh ở gần điểm viễn nhật, khi Mặt Trời dường như di chuyển nhanh hơn trên nền trời Sao Thủy.

Ở một nơi bất kỳ trên bề mặt hành tinh, có một chu kỳ biến đổi lặp lại hàng "ngày" trên Sao Thủy. Sự biến đổi của góc cao độ và tốc độ biểu kiến của Mặt Trời trên bầu trời ảnh hưởng đến cường độ chiếu sáng tại nơi đó. Khi khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời thay đổi, những nơi khác nhau theo và trên bề mặt trải qua sự biến đổi nhiệt độ khác nhau trong một "ngày" Sao Thủy.

Sao Thủy là một trong 4 trong , và là hành tinh cấu tạo bằng đá giống Trái Đất. Đây là hành tinh nhỏ nhất trong hệ Mặt Trời với bán kính tại xích đạo là 2.439,7 km. Sao Thủy thậm chí còn các vệ tinh tự nhiên lớn nhất của một số hành tinh trong hệ Mặt Trời như và . Sao Thủy có thành phần cấu tạo khoảng 70% là và 30% . trung bình của Sao Thủy là 5,427 g/cm3 cao thứ 2 trong Hệ Mặt Trời, chỉ nhỏ hơn khối lượng riêng Trái Đất (5,515 g/cm3) một chút. Nếu bỏ qua hiệu ứng áp lực nén hấp dẫn, các vật liệu trên Sao Thủy có thể đặc hơn với khối lượng riêng khoảng 5,3 g/cm3 so với Trái Đất trong trường hợp này là 4,4 g/cm3.

Khối lượng riêng trung bình của Sao Thủy có thể sử dụng để phỏng đoán cấu trúc chi tiết bên trong của nó. Trong khi khối lượng riêng lớn của Trái Đất do đóng góp đáng kể của áp lực nén hấp dẫn, đặc biệt tại , Sao Thủy có thể tích nhỏ hơn và vùng lõi không bị nén mạnh như của Trái Đất. Do đó, vì hành tinh có khối lượng riêng cao, lõi của nó phải lớn hơn về tỷ lệ kích thước và chứa nhiều sắt hơn.

1. Vỏ dày 100–200 km
2. Lõi dày 600 km
3. Nhân bán kính 1.800 km

Các nhà địa chất học ước tính rằng lõi của Sao Thủy chiếm khoảng 42% thể tích của nó so với của Trái Đất bằng 17%. Nghiên cứu gần đây đề xuất rằng Sao Thủy có lõi nóng chảy. Bên ngoài lõi là lớp có bề dày từ 500–700 km bao gồm chủ yếu là silicat. Theo dữ liệu từ nhiệm vụ Mariner 10 và những quan sát từ Trái Đất, các nhà khoa học tính được Sao Thủy dày 100–300 km. Một cấu trúc ấn tượng trên bề mặt Sao Thủy là sự tồn tại của nhiều dãy núi hẹp, kéo dài hàng trăm km. Người ta cho rằng chúng được hình thành khi lõi và lớp manti của Sao Thủy nguội lại vào lúc mà vỏ đã hóa rắn.

Lõi của Sao Thủy chứa nhiều sắt hơn bất kỳ hành tinh nào khác trong Hệ Mặt Trời, và có nhiều giả thuyết đã được đưa ra để lý giải cho việc này. Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất cho rằng Sao Thủy ban đầu có tỉ lệ silicat-kim loại giống với các thiên thạch phổ biến, được cho là vật chất tạo đá đặc trưng của Hệ Mặt Trời, và có khối lượng gấp khoảng 2,25 lần khối lượng hiện nay của nó. Trong lịch sử sơ khai của Hệ Mặt Trời, Sao Thủy có thể đã va chạm với một có khối lượng bằng 1/6 nó và có đường kính hàng trăm km. Cú va chạm có thể đã cuốn đi phần lớn vật liệu nguyên thủy của lớp vỏ và manti, để lại phần lõi có thể tích tương đối lớn. Quá trình tương tự, các nhà khoa học hành tinh gọi là , nhằm đề xuất để giải thích sự hình thành của Trái Đất.

Giả thuyết khác, có thể Sao Thủy hình thành từ trước khi năng lượng phát ra từ Mặt Trời đạt đến sự ổn định. Hành tinh ban đầu có thể có khối lượng gấp đôi hiện nay, nhưng do sự thu nhỏ thể tích trong giai đoạn sau khi hình thành Sao, nhiệt độ gần Sao Thủy có thể nằm trong khoảng 2.500 đến 3.500 K, và thậm chí có thể cao đến 10.000 K. Hầu hết đá trên bề mặt Sao Thủy có thể đã bốc hơi ở nhiệt độ đó, hình thành một lớp khí quyển chứa "hơi đá", loại "hơi" này sau đó bị thổi ra khỏi hành tinh.

Giả thiết thứ ba cho rằng tinh vân Mặt Trời gây ra sự kéo các hạt vật chất đang cho Sao Thủy, tức là các hạt nhẹ hơn thay vì bồi đắp về Sao Thủy thì chúng bị kéo đi ra xa. Mỗi giả thiết dự đoán thành phần cấu tạo bề mặt khác nhau, và 2 nhiệm vụ thăm dò không gian là và đã và sẽ kiểm tra các giả thiết này. MESSENGER đã phát hiện hàm lượng lưu huỳnh và kali trên bề mặt cao hơn dự đoán, điều này có thể giải thích rằng giả thiết vụ va chạm lớn và sự bay hơn của vỏ và manti đã không xảy ra vì kali và lưu huỳnh sẽ bị biến mất cùng các vật chất khác do chúng không thể tồn tại ở nhiệt độ cực kỳ cao như vậy. Những gì phát hiện được có vẻ phù hợp với giả thiết thứ ba, tuy nhiên việc phân tích dữ liệu sâu hơn nữa là điều cần phải được tiến hành.

Gần 2000 từ đóa mấy kô