谜团一：是否有冰存在？
人们最想知道的一个问题是：水星两极的陨石坑内是否有冰存在。在太阳系的众行星中，水星是离太阳最近的，其表面长时间地受太阳光炙烤。因此，在太阳系的行星中，水星上存在冰的可能性是最小的。但是1991年，以地球为基地的监测水星的雷达发现，水星南北极附近存在雷达波高反射区。通常纯净的（水）冰对雷达波的反射率都很强。因此科学家们揣测，这一现象可能说明水星表面存在冰。因为水星的两极不会被太阳晒到，而且温度极低，这为冰的长期存在提供了可能。 “信使”号上的中子探测器将分析那里是否含有氢元素 （水由氢元素和氧元素组成）——进而推断是否有冰的存在。
谜团二：铁从何而来？
科学家现在知道，相比于其他行星，水星上的石头较少，铁较多，而铁的密度比石头大。但水星是如何形成这一奇特地貌的呢？有可能是原始星云大爆炸形成各种行星的时候，刚好有一块含铁量丰富的星云形成了水星。也有可能它的地壳表面原来也是石头，后来被太阳烤焦后变成现在的模样。 “信使”号通过对水星表面的石头和水星核心重力剖面的分析，有望解答这一问题。
谜团三：为何会有磁场？
“水手10号”发现，水星有磁场。从理论上来说，行星只有快速旋转和拥有熔融核时，才能产生磁场。然而水星旋转一周需要59天，它仅是地球体积的1/3，因此它的内核应该在很久以前就已经变凉了。要想解开这个谜团，有赖于“信使”号身上携带的磁强计来解答。
谜团三：背面是什么样？
美国宇航局的“水手10号”曾经探索过水星。但是它仅拍摄到水星37%的表面图像。除了地面上的雷达少量观测外，人类对这颗行星一无所知。科学家期待“信使”号揭开水星背面带来的巨大惊喜。
谜团四：体积在缩小？
随着水星内核冻结，这颗行星可能正在收缩。水星表面似乎有从内部延伸出来的褶皱，导致出现一条一英里高、数百英里长的巨大悬崖。 “信使”号飞船将观察水星背面的褶皱迹象，并将通过分析该行星的磁场来研究它的金属核。
谜团五：大气来自哪里？
水星那令人难以置信的稀薄大气非常不稳定，经常从这颗行星的微弱重力的束缚中逃逸出去。现在科学家还不清楚水星的大气从哪里获得源源不断的补充。研究人员怀疑，水星大气中的氢和氦正是借助太阳风 （太阳发出的带电超声波粒子流）被不断地带到这里。 “信使”号将对这颗行星的大气进行近距离观测，以查明水星大气是如何产生的。
还有很多问题需要解答。 “信使”号携带了七种仪器来执行本次探测任务。其中包括一架高精密度照相机，它可以分辨出直径18米的物品，通过它，“信使”号将把水星的每一寸土地画成地图。借助所有这些电子仪器，相信关于这个神秘星球的许多未解之谜都将得到解答。
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