Tra le altre scoperte, la missione spaziale Messenger del 2008 ha rivelato nuove informazioni sulle sostanze chimiche che compongono l'atmosfera di Mercurio. La pressione atmosferica su Mercurio è estremamente bassa, circa un millesimo di trilionesimo di quella terrestre a livello del mare. I dati mostrano che il mercurio ha anidride carbonica, azoto e altri gas familiari, sebbene in quantità totali molto piccole.
Anidride carbonica e monossido di carbonio
Secondo i risultati di Messenger, l'anidride carbonica costituisce oltre il 95% dell'atmosfera di Mercurio. Sebbene sulla Terra l'anidride carbonica sia fortemente associata alla vita, è molto improbabile che il massimo di vesciche di Mercurio la temperatura diurna di 427 gradi Celsius (800 gradi Fahrenheit) e le condizioni di quasi vuoto supportano qualsiasi tipo di vita conosciuto organismi; invece, la CO2 è molto probabilmente dovuta alle attività vulcaniche e di altro tipo sulla superficie del pianeta. Anche il monossido di carbonio è presente allo 0,07 percento.
Vapore acqueo
Sorprendentemente, l'atmosfera di Mercurio contiene piccole quantità di vapore acqueo, lo 0,03 percento. Sebbene Mercurio non possa avere oceani, è stato rilevato ghiaccio d'acqua nelle fredde regioni polari dove le ombre creano zone gelide permanenti nascoste dalla luce solare. Il vapore acqueo può essere il risultato della combinazione di idrogeno e ossigeno nell'atmosfera di Mercurio.
Azoto e ossigeno
L'azoto e l'ossigeno sono due gas che costituiscono la maggior parte dell'atmosfera terrestre e compaiono anche in Mercurio. L'abbondanza di azoto è il 2,7% dell'aria di Mercurio e l'ossigeno rappresenta lo 0,13%. Sulla Terra, le piante sono responsabili della produzione di ossigeno. La fonte della piccola quantità di Mercurio è oggetto di speculazioni; potrebbe provenire da meteoriti che trasportano acqua, che poi si divide in idrogeno e ossigeno alla potente luce solare. Altre fonti possono includere la rottura dei minerali sulla superficie di Mercurio.
Gas Argon
L'argon è un gas inerte, che raramente reagisce con altre sostanze chimiche o addirittura con se stesso. È pari all'1,6% dell'atmosfera di Mercurio. Insieme ad altri gas, l'argon di Mercurio probabilmente filtra dalle profondità del pianeta e viene rilasciato da vulcani e impatti di meteoriti; i minerali sono fonti improbabili poiché l'argon non reagisce chimicamente per formare alcun minerale noto.
Gas traccia
Il mercurio ha altre sostanze chimiche nella sua atmosfera, sebbene le concentrazioni esatte siano molto piccole e difficili da misurare. Si sa che esistono idrogeno ed elio, che probabilmente arrivano con il vento solare e vengono temporaneamente catturati dalla debole gravità di Mercurio. La navicella spaziale Messenger ha rilevato tracce di krypton, un cugino chimico dell'argon, oltre a gas metano. Altre sostanze chimiche trovate includono i metalli alcalini, sodio, potassio e calcio.