在太陽系八大行星中，金星的體積和質量與地球最為相似，因此金星也被稱為地球的「姊妹行星」，人們曾經以為，這顆星球上有可能存在著生命，甚至還可能存在智慧文明，然而在有能力探測金星之後，人們才失望地發現，金星上的自然條件非常惡劣，其表面平均溫度高達464℃，如此高的溫度使得金星表面連一滴水都沒有，根本就不可能存在生命。
為什麼金星會成為這樣一顆星球呢？或許我們可以認為，太陽表面的溫度高達5500℃左右，而金星與太陽的距離又比地球近得多，在太陽的炙烤下，金星就逐漸被烤乾了。
按照這樣的思路，我們似乎也可以推測出，由於與金星相比，水星離太陽更近，所以水星更應該被烤乾才對，那實際情況是否真是如此呢？
答案是否定的，因為儘管水星上沒有液態水的存在，但那裡卻有大量的冰，根據科學家的估算，水星上的冰至少有上千億噸。
那麼問題就來了，金星都被太陽烤乾了，水星離太陽更近，為何卻有上千億噸的冰呢？下面我們就來聊一下這個話題。
金星表面之所以會如此高溫，除了太陽的炙烤之外，還有一個重要的原因，那就是它的大氣層。金星的大氣層的有兩個特點：1、它主要由二氧化碳構成，其中有大約96.5%的氣體都是二氧化碳；2、它非常厚，以至於它的星球表面的大氣壓可以高達地球的92倍之多。
太陽輻射波長主要為0.15至4微米之間，我們可以將其稱為短波輻射，在吸收了太陽的短波輻射之後，星球表面的溫度就會升高，同時也會釋放出波長更長的輻射，我們可以將其稱為長波輻射，所以星球吸收的來自太陽的熱量，其實有一部分會通過長波輻射重新回到外太空。
而二氧化碳則是一種溫室氣體，它們可以吸收星球表面通過長波輻射釋放的熱量，進而使星球表面的溫度升高，這種現象也被稱為溫室效應。在我們地球上，大氣層中的二氧化碳含量很少，因此其實產生的溫室效應並不是很明顯，但顯而易見的是，對於金星來講，情況就大不一樣了，畢竟它的大氣層那麼厚，而且其中絕大多數都是二氧化碳。
所以在金星上就存在著太陽系中最強的溫室效應，大量的熱量無法有效地散發出去，在此基礎上，再加上大氣層中的氣體流動會將這些熱量四處傳遞，這樣就使得整個金星的表面都處於高溫狀態。
相對來講，水星的大氣壓平均值約為10的負14次方巴，大概相當於地球表面大氣壓的1萬億分之1，基本上等於沒有。
所以水星上沒有溫室效應，其星球表面吸收到的太陽熱量也無法有效地傳遞，所以在水星上，只有太陽直接照射的「向陽面」，其溫度才會很高，最高可以達到大約428℃，而沒有陽光的「背陽面」，溫度卻很低，最低可以達到大約零下190℃。
那前文提到的上千億噸的冰，是不是就是存在於水星的「背陽面」呢？答案是否定的，這是因為水星是以「3:2共振模式」圍繞著太陽公轉，也就是說它每自轉3圈，就會圍繞著太陽公轉兩圈。
所以水星上是有晝夜交替的，即使是水星表面的某一區域暫時位於「背陽面」，它遲早也會轉到「向陽面」去。
實際上，水星上的冰其實存在於它兩極區域的「永久陰影區」，簡單來講，由於水星的轉軸傾角僅為0.034°，其自轉軸幾乎與它的公轉軌道所在的平面完全垂直，因此在水星兩極區域看到的太陽，總是會位於地平線附近，在這種情況下，水星兩極的低洼區域（如隕石坑底部）就會被周圍較高的地形遮擋，進而一直不會被陽光照射到，而這樣的低洼區域就被稱為「永久陰影區」。
由於不會被陽光照射到，這些「永久陰影區」的溫度就很低，通常都可以達到零下100多℃，因此它們就具備了儲存冰的條件。
早在上世紀90年代，科學家就注意到水星的兩極有數十個電磁波反射率異常偏高、且偏振率異常偏低的區域，並據此猜測這些區域中存在著大量的冰，這一猜測最終被「信使號」水星探測器於2011年證實，而正是根據「信使號」傳回的實地探測數據，科學家才估算出水星兩極的冰至少有上千億噸。
科學家推測，水星上大部分的冰應該都是小行星、彗星以及微隕石帶來的，當它們撞擊水星表面時會將一些水分子釋放出來，這些水分子在「黑夜」時會凝結成冰，而在「白天」時，冰則會受到高溫的影響而蒸發，這樣就形成了一個循環過程，使得水分子在水星表面不斷地移動和變化，而當它們移動到溫度極低的「永久陰影區」時，就會以冰的形式被儲存在這裡。