探索月球

月球的起源莫衷一是:

對月球的起源,大致有三大派，但仍未定論。有些科學家認為，月球是46億年前，與地球一樣是宇宙的氣體和塵埃形成的；另一些人則認為,月球是地球的孩子，從地球分裂出去的。然而,太陽神號幾次帶回的數據顯示，月球和地球的組成成份大不相同。不少的科學家認為，月球在很多年以前，偶然被吸入地心引力範圍，因而才意外地納入地球的軌道。但也有人引用天體力學來反對這種說法。

令科學家驚訝的是，從月球帶回的岩石，有99%比地球上90%的古老岩石還要老。太空人攜回的月球岩石,已被測定有43億年至46億年的歷史，這已相當於太陽系的歷史了。

美國太空人首次登陸的“寧靜海”,土壤的年代竟比岩石久遠。據分析，兩者相差10億年之久。由化學分析顯示，月球上的土壤並非由岩石演變,可能來自別的地方。

太陽神號在探月時，月球登陸艇和火箭返航時，都會撞到月球表面。但每次都會使月球像大銅鑼或大鐘一樣響起來,阿波羅12號探月時，月球的回聲還持續了4個小時，目前沒有一個科學家能夠解釋這種現象。

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在地球上看月球時，會看到有些黑影,太空人登陸到這個平原狀的黑影區時，發現很難在它的表面上鑽孔，經研究這裡的土壤樣品中含有金屬元素如鈦、錇、釔等，科學家們為此感到十分驚異，因為這些金屬元素要在相當高的熱度---攝氏6000度以上才可能熔化，並與周圍的岩石混合在一些。

宇航員們從月球上帶回來的岩石樣品中，都含有純鐵的粒子，科學家們認為這些純鐵粒子並非來自隕石。有專家報導，這些純鐵粒子帶回地球后，好多年都未生過銹，純鐵不生鏽在科學界還是破天荒第一次遇到這種事情。

月球表面不少地方光滑如鏡。好像被什麼不知來源的酷熱“燙”過了一樣。專家們分析說，這兒並非是由巨大的隕石撞擊而造成的，有些科學家則認為,太陽爆出來的高熱才是主要的因素。

早期的月球研究，都說月球上沒有磁場,近年來在分析月球岩石后，才知道它有強烈的磁性。然而月球的岩石真有磁場，則應有個鐵質的核心才對，但現在的資料又告訴我們，這樣一個巨大的熱核心不可能存在於月球的裡面,也不可能從地球上的磁場獲得磁性，因為月球若要從地球上獲得磁性，就必須很接近地球,果真如此，它恐怕會被地心力弄毀了。

太空探測帶回來的資料顯示，月球的外殼底下有大塊的濃縮物而且還有一股吸引力,太空船飛過時禁不住要傾斜。科學家只知道這些濃縮物是一種又重又密的物質，其餘就一無所知了。

赤道直徑3,476.2千米

兩極直徑3,472.0千米

扁率0.0012

表面面積3.976×107平方千米

扁率0.0012

體積2.199×1010立方千米

質量7.349×1022千克

平均密度水的3.350倍

赤道重力加速度1.62m/s2

地球的1/6

逃逸速度2.38千米/秒

自轉周期27天7小時43分11.559秒

（同步自轉）

自轉速度16.655米/秒（於赤道）

自轉軸傾角在3.60°與6.69°之間變化

(與黃道的交角為1.5424°)

反照率0.12

滿月時視星等-12.74

表面溫度(t)-233~123℃（平均-23℃）

大氣壓1.3×10-10千帕

月球約一個農曆月繞地球運行一周，而每小時相對背景星空移動半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。

相對於背景星空，月球圍繞地球運行(月球公轉)一周所需時間稱為一個恆星月；而新月與下一個新月（或兩個相同月相之間）所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球運行期間，本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。

因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的，我們只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉速度減慢，這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量，其結果是月球以每年約38毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢，一天的長度每年變長15微秒。

月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉並非嚴格。由於月球軌道為橢圓形，當月球處於近日點時，它的自轉速度便追不上公轉速度，因此我們可見月面東部達東經98度的地區，相反，當月處於遠日點時，自轉速度比公轉速度快，因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道，因此月球在星空中移動時，極區會作約7度的晃動，這種現象稱為天秤動。再者，由於月球距離地球只有60地球半徑之遙，若觀測者從月出觀測至月落，觀測點便有了一個地球直徑的位移，可多見月面經度1度的地區。這種現象稱為天秤動。

嚴格來說，地球與月球圍繞共同質心運轉，共同質心距地心4700千米（即地球半徑的2/3處）。由於共同質心在地球表面以下，地球圍繞共同質心的運動好像是在“晃動”一般。從地球北極上空觀看，地球和月球均以迎時針方向自轉；而且月球也是以迎時針繞地運行；甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。

很多人不明白為甚麼月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數值會有這麼大的變化。其實，軌道傾角是相對於中心天體（即地球）而言的，而自轉軸傾角則相對於衛星（即月球）本身的軌道面。在這個定義習慣很適合一般情況（例如人造衛星的軌道）而且是數值相當固定的，但月球卻非如此。

月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉軌道平面）保持著5.145396°的夾角，而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完美球形，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不斷進動（即與黃道的交點在順時針轉動），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對於地球赤道面（地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面）的夾角會由28.60°（即23.45°+5.15°）至18.30°（即23.45°-5.15°）之間變化。同樣地，月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°（即5.15°+1.54°）及3.60°（即5.15°-1.54°）。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角，使它出現±0.00256°的擺動，稱為章動。

白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點－－其中升交點（北點）指月球通過該點往黃道面以北；降交點（南點）則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時，便會發生日食；而當滿月剛好在月交點上時，便會發生月食；

恆星月27.321661相對於背景恆星

朔望月29.530588相對於太陽（月相）

分點月27.321582相對於春分點

近點月27.554550相對於近地點

交點月27.212220相對於升交點

月球軌道的其它特徵名稱數值(d)定義

默冬章(repeatphase/day)19年

平均月地距離~384400千米

近地點距離~364397千米

遠地點距離~406731千米

軌道平均偏心率0.0549003

交點退行周期18.61年

近地點運動周期8.85年

食年346.6天

沙羅周期(repeateclipses)18年10/11天

軌道與黃道的平均傾角5°9'

月球赤道與黃道的平均傾角1°32'

第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號，它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器，它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外，月球10號於1966年3月31日成功入軌，成為月球第一顆人造衛星。

在冷戰期間，美利堅合眾國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美利堅合眾國阿波羅11號的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，而尤金·塞爾南則是最後一個站立在月球上的人，他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不鏽鋼牌匾在月球表面，以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。

牌匾上繪有地球的兩面，並有三名太空人及當時美利堅合眾國總統尼克遜的簽署。

6次的太陽神任務及3次無人月球號任務（月球16、20、24號）把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。

在2004年2月，美利堅合眾國總統喬治·沃克·布希提出於2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計劃發射探測器前往月球。歐洲的Smart1探測器於2003年9月27日升空，並於2004年11月15日進入繞月軌道。它將會勘察月球環境及製作月面X射線地圖。

中華人民共和國亦積極開展探月計劃，並尋求開採月球資源的可行性，尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。有關中華人民共和國探月計劃，見嫦娥工程條目。

日本及印度亦不甘後人。日本已初步訂出未來探月的任務。日本的宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃的有人的月球基地。印度則會先發射無人繞月探測器Chandrayan。

在中華人民共和國古代神話中，關於月亮的故事數不勝數。在古希臘神話中，月亮女神的名字叫阿爾忒彌斯，她是太陽神阿波羅的孿生妹妹，同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的月牙兒，象徵著阿爾忒彌斯的神弓。

月球是地球唯一的天然衛星，是距離我們最近的天體，它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米，比地球直徑的1/4稍大些。月球的表面積有3800萬千米，還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。

月球的軌道運動月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合於天赤道，也不平行於黃道面，而且空間位置不斷變化。

周期173日。

月球的自轉月球在繞地球公轉的同時進行自轉，周期27.32166日，正好是一個恆星月，所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱“同步自轉”，幾乎是衛星世界的普

遍規律。一般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象，它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因：

1。在橢圓軌道的不同部分，自轉速度與公轉角速度不匹配。2。白道與赤道的交角。

環形山這個名字是伽利略起的。它是月面的顯著特徵，幾乎布滿了整個月面。最大的環形山是南極附近的貝利環行山，直徑295千米，比海南島還大一點。小的環行山

甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。占月面表面積的7-10%。

有個日本學者1969年提出一個環形山分類法，分為克拉維型（古老的環形山，一般都

面目全非，有的還山中有山）哥白尼型（年輕的環形山，常有“輻射紋”，內壁一般帶有

同心圓狀的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（環壁較低，可能從哥白尼型演變而來）碗型和酒窩型（小型環形山，有的直徑不到一米）。

月海肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上的原因，這個名不副實的名稱保留到了現在。

已確定的月海有22個，此外還有些地形稱為“月海”或“類月海”的。公認的22個絕大多數分佈在月球正面。背面有3個，4個在邊緣地區。在正面的月海面積略大於

50%，其中最大的“風暴洋”面積越五百萬平方公里，差不多九個法國的面積總和。大多數月海大致呈圓形，橢圓形，且四周多為一些山脈封閉住，但也有一些海是

連成一片的。除了“海”以外，還有五個地形與之類似的“湖”----夢湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海還大，比如夢湖面積7萬平方千米，比汽海等還大得

多。月海伸向陸地的部分稱為“灣”和“沼”，都分佈在正面。灣有五個：露灣、暑灣、中央灣、虹灣、眉月灣；沼有腐沼、疫沼、夢沼三個，其實沼和灣沒什麼區別。

月海的地勢一般較低，類似地球上的盆地，月海比月球平均水準面低1-2千米，

個別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率（一種量度反射太陽光本領的物理量）也比較低，因而看起來現得較黑。

月陸和山脈月面上高出月海的地區稱為月陸，它一般比月海水準面高2-3千米，由於它返照率高，因而看來比較明亮。在月球正面，月陸的面積大致與月海相等

但在月球背面，月陸的面積要比月海大得多。從同位素測定知道月陸比月海古老得多，是月球上最古老的地形特徵。

在月球上，除了犬牙交差的眾多環形山外，也存在著一些與地球上相似的山脈。月球上的山脈常借用地球上的山脈名，如阿爾卑斯山脈，高加索山脈等等，其中最長的山脈為亞平寧山脈，綿延1000千米，但高度不過比月海水準面高三，四千米。山脈上也有些峻岭山峰，過去對它們的高度估計偏高。現在認為大多數山峰高度與地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南極附近）也不過9000米和8000米。

月面上6000米以上的山峰有6個，5000-6000米20個，4000-5000米則有80個，1000米以上的有200個。

月球上的山脈有一普遍特徵：兩邊的坡度很不對稱，向海的一邊坡度甚大，有時為斷崖狀，另一側則相當平緩。

除了山脈和山群外，月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在月海中，這種峭壁也稱“月塹”。

月面輻射紋月面上還有一個主要特徵是一些較“年輕”的環形山常帶有美麗的“輻射紋”，這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶，它幾乎以筆直的方向穿過系山、月海和環形山。輻射文長度和亮度不一，最引人注目的是第谷環形山的輻射紋，最長的一條長1800千米，滿月時尤為壯觀。其次，哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射紋。據統計，具有輻射紋的環形山有50個。

形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上，它與環形山的形成理論密切聯繫。現在許多人都傾向於隕星撞擊說，認為在沒有大氣和引力很小的月球上，隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用，火山爆發時的噴射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。

月谷（月隙）地球上有著許多著名的裂谷，如東非大裂谷。月面上也有這種構造----那些看來彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷，它們有的綿延幾百到上千千米，寬度從幾千米到幾十千米不等。那些較寬的月谷大多出現在月陸上較平坦的地區，而那些較窄、較小的月谷（有時又稱為月溪）則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海的阿爾卑斯大月谷，它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截斷，很是壯觀。從太空拍得的照片估計，它長達130千米，寬10-12千米。

從何而來？---

月球是外星人的宇宙飛船：這並非無稽之談，因為科學的動力就在於大膽的想象，沒有創見就不會有新的突破，愛因斯坦提出的相對論當時又何嘗不是無稽之談。而中國人在科學上欠缺的正是這種大膽的創見。

我們為什麼總看不到月球的背面

月球總以一個面對著地球。是因為月球的自傳和公轉周期是相同的.(27.32166日)

要理解這一現象，你可以做一個實驗。畫一個圓，標出正東西南北方向。你站在圓心(代表地球),再找一個朋友，站在圓上，讓他面部朝前(即不扭動脖子),沿著圓逆時針挪動，要求他在沿著圓挪動的時候，保持面部始終朝向圓心,也就是你。那麼這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程.

很明顯，在這樣一個過程中，你的朋友始終是一個面(前面)面向你。下面理解為什麼在這樣一個過程中，公轉周期等於自轉周期.

你的朋友從你的正北方出發，繞著你轉動，再一次出現在正北方的時候，他就完成了一個公轉周期.(類似於月亮饒地球公轉一周的時間.)

下面看看他的自轉時間是多少。我們不妨還設定當你的朋友在你的正北位置，面部朝向正南時的姿態為初始姿態..然後我們就可以發現當你的朋友逆時針挪動到你的正西方位置時，他的自轉姿態就發生了逆時針90度的旋轉.(如果你的朋友在過程中不"自轉"的話，那麼當他在此位置時，他面向的不是你，而仍然是朝向正南方向。而實際實驗時你的朋友在此位置卻是朝向正東方向，所以他相對與初始位置逆時針繞自己旋轉了90度.

類似地，當他走到你的正南方向時，他相對於初始姿態自傳了180度.當他走到你的正東方向時，他相對於初始姿態自傳了270度。當他再次走到你的正北方向時，他相對於初始姿態自傳了360度.也就是說他完成了一個自轉周期.

因為完成一個公轉過程就剛好完成了一個自轉過程，所以從時間上來看，這個自轉周期就等於公轉周期。因為在整個過程中，你的朋友總是以身體面部朝向你，也就是說,月亮總是以一個面朝向地球.

每當夜幕降臨，一輪明月升上夜空，清澈的月光灑滿大地，讓人產生無數情思遐想。文人墨客更是對月亮倍加青睞，唐代詩人張若虛的“江上何人初見月，江月何年初照人”，還有宋代文學家蘇軾的“明月幾時有，把酒問青天”，都可稱得上是膾炙人口的詠月佳句。

月球俗稱月亮，也稱太陰。在中國古代神話中，關於月亮的故事數不勝數。古希臘神話中，月亮女神的名字叫阿爾特彌斯，同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的娥眉，同時象徵著阿爾特彌斯的神弓。

皓月當空，我們能夠清楚地看到它上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時，以為發暗的地區都有海水覆蓋，因此把它們稱為“海”。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那裡層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里，可以把整個海南島裝進去。最深的環形山是牛頓環形山，深達8788公里。除了環形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現，別有一番風光。

月球的年齡，大約也是46億年，它與地球形影相隨，關係密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60～65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11。體積只有地球的1/49，質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。

一。分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球后形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說，如果月球是地球拋出去的，那麽二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠。

二。俘獲說。這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆小行星，有一次，因為運行到地球附近，被地球的引力所俘獲，從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，久而久之，吸積的東西越來越多，最終形成了月球。但也有人指出，向月球這樣大的星球，地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。

三。同源說。這一假設認為，地球和月球都是太陽系中浮動的星雲，經過旋轉和吸積，同時形成星體。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為“哥哥”。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，人們發現月球要比地球古老得多。有人認為，月球年齡至少應在70億年左右。

四。大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日，在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為，太陽系演化早期，在星際空間曾形成大量的“星子”，星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合併形成一個原始地球，同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會，那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態，使地軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，硅酸鹽殼和幔受熱蒸發，膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質，主要有碰撞體的幔組成，也有少部分地球上的物質，比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃，並沒有完全脫離地球的引力控制，他們通過相互吸積而結合起來，形成全部熔融的月球，或者是先形成幾個分離的小月球，在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。

45億年前，月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP)展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為“不兼容元素”的合成物－－那些無法進入晶體結構的物質被留下，並浮到岩漿的表面。對研究人員來說，KREEP是個方便的線索，來明了月殼的火山運動歷史，並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。

月殼由多種主要元素組成，包括：鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁及氫。當受到宇宙射線轟擊時，每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素，例如：鈾、釷和鉀，本身已具放射性，因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何，每種元素髮出的伽瑪射線均不相同，每種均有獨特的譜線特徵，而且可用光譜儀測量。

直至現在，人類仍未對月球元素的丰度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。

參考資料：http://zhidao.baidu.com/question/15115684.html

月球俗稱月亮，也稱太陰，是地球的唯一的天然衛星，也是離地球最近的天體。

月球距離地球平均為384,401公里。這段距離約為地球赤道周長的10倍。月球軌道呈橢圓形，近地點平均距離為363300公里，遠地點平均距離為405500公里。月球直徑為3476公里，約為地球直徑的3/11。月球表面面積大約是地球表面面積的1/14，比亞洲面積稍小。月球的體積只相當於地球體積的1/49。月球質量約等於地球質量的1／81.3。月球物質的平均密度為每立方厘米3.34克，只相當於地球密度的3/5。月面上自由落體的重力加速度地球上表面重力加速度的1/6。月球上的逃逸速度約為每秒2.4公里，為地球上的逃逸速度的1/5左右。

月球在環繞地球作橢圓運動的同時，也伴隨地球圍繞太陽公轉，每年一周。月球不但處於地球引力作用下，同時也受到來自太陽引力的影響，所以具有十分複雜的軌道運動。月球本身不發光也不透明，但能反射太陽光。由於日、地、月三者的相對位置不斷變化，因此，地球上的觀測者所見到的月球被照這部分也在不斷變化，從而產生不同的視形狀。這叫月相。月相的變化是有規律的。月相變化的周期性，給人們提供了一種計量時間的尺度。陰曆或農曆月就是以月相為基礎，星期也是由此演化而來。

自古以來人們就知道，月球總以相同的一面向著地球。這是由於月球自轉周期恰好和月球繞地球轉動的周期相等造成的，而這兩個周期相同則是潮汐長期作用的結果。

月球赤道面同它的軌道面有6度41分的傾角。因為這一傾角的存在和月球繞轉速度的不均勻等原因，在月球運動過程中，地面上某一點的觀測者多少還能看出月面邊沿有前後的擺動。從地面觀測，不止看到月球的半面，而且能看到月球的59％，其餘41％則不能直接看到。

月球形狀也是南北極稍扁、赤道稍許隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米。南北極區也不對稱，北極區隆起，南極區窪陷約400米。月球重心和幾何中心並不重合，重心偏向地球2公里。這一結論已為"阿波羅號"登月獲得的資料所證實。

月面上山嶺起伏，峰巒密布。此外，還有洋、海、灣、湖等各種特徵名稱。其實，月面上並沒有水。只是早年觀測者憑藉想象，借用地球上的名稱而已，最多不過有某些形態上的相似罷了。

月面上的最明顯的特徵是環形山，通常指碗狀凹坑結構。其中大的直徑可超過100公里，小的不過是些凹坑。直徑大於1公里的環形山總數3萬多個，占月球表面積的7～10％。環形山大多以著名天文學家或其他學者的名字命名，月球背面有4座環形山，分別以中國古代天文學家石申、張衡、祖沖之、郭守敬命名。月面最大的幾個環形山是：南極附近的貝利環形山，直徑295公里；克拉維環形山，直徑233公里；牛頓環形山，直徑230公里。許多環形山的中心區有中央峰或中央峰群，高達2.5公里。

肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫“月海”，它們是廣闊的平原。在月球正面，月海面積約佔整個半球表面的一半。已知月海共22個（包括背面），其中最大的叫風暴洋，面積約500萬平方公里。雨海面積約90萬平方公里。月面中央的靜海面積約26萬平方公里。此外，較大的還有澄海、豐富海、危海、雲海等。月海大多具有圓形封閉的特點，四周是山脈。有些月海伸向陸地稱為灣，小的月海則稱為湖。

月陸是月面上高出月海的地區，一般高出2～3公里。月陸主要由淺色的斜長岩組成，其反照率較高。月球正面的月陸與月海面積大致相等，而背面則月陸面積大些。月陸形成的年代經同位素年齡測定為46億年，比月海要早。月球上也存在一些山脈，大多以地球上的山名命名，如亞平寧山脈、高加索山脈、阿爾卑斯山脈等。最長的山脈長達1000公里，往往高出月海3～4公里。最高的山峰在月球南極附近，高達9000米，比地球上最高的珠穆朗瑪峰還高。除山脈外，還有長達數百公里的峭壁，最長的是阿爾泰峭壁。

月面上有一些輻射紋，典型的有第谷環形山和哥白尼環形山周圍的輻射紋。第谷環形山有輻射紋12條，從環形山周圍呈放射狀向外延伸，最長的達1800公里，滿月時看得最清楚。其成因尚無定論：有人說是火山爆發形成的；也有人認為是隕石轟擊月面造成的。

長期天文觀測與登月的直接考察證實，月球周圍沒有明顯的磁場。月球磁場強度不及地球磁場的1/1000。月球上更沒有像地球和木星那樣的輻射帶。月球上不存在任何形態的水，完全沒有大氣，幾乎接近真空狀態。通過月球火箭探測查明：月球正面有稱為"重力瘤"或"質量瘤"的重力異常區，達12處之多；月球表面大部分地區為一層厚度不等的月塵和岩屑所覆蓋。

月球沒有像地球大氣那樣的保護層，月面直接受到流星體的猛烈衝擊，因此在一定程度上會影響到月岩的化學成分、岩屑大小、玻璃含量以及再結晶的程度。月球早期廣泛發生火山爆發，噴出大量熔漿，從而形成月面上廣闊的熔岩平原。

月球本身並不發光，只反射太陽光。它的亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化。它的平均亮度為太陽亮度的1/465000，亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時亮度平均為-12.7等。它給大地的照度平均相當於100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個良好的反光體，它的平均反照率只有7％,其餘93％均被月球吸收。月海的反照率更低，約為6％。月面高地和環形山的反照率為17％，看上去山地比月海明亮。

由於月球上沒有大氣，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達127攝氏度；夜晚，溫度可降低到零下183攝氏度。這些數值，只表示月球表面的溫度。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，而且所用的射電波的波長愈長，愈能探測到月面土壤中較深處的溫度。這種測量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由於月面物質導熱率低造成的。

從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼厚60～65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球大部分體積。月幔下面是月核。月核的溫度約1000攝氏度，很可能是熔融的。

月球背面的結構和正面差異較大。月海所佔面積較少，而環形山則較多。地形凹凸不平，起伏懸殊。最長和最短的月球半徑都位於背面，有的地方比月球平均半徑長4公里，有的地方則短5公里（如范德格拉夫窪地）。背面未發現"質量瘤"。背面的月殼比正面厚，最厚處達150公里，而正面月殼厚度只有60公里左右。

關於月球的成因，眾說紛紜，主要有三種假說，即俘獲說、分裂說和同源說。

俘獲說：月球可能是在地球軌道附近運行的一個小行星，後來被地球所俘獲而成為地球的衛星。因為月球和地球的平均密度相差很大，而化學組成又十分不同，所以，它們可能是由太陽原始星雲中不同部位的不同物質形成的。另一方面，月球的平均密度卻與隕石、小行星十分接近。因此，很可能是小行星在圍繞太陽運行中，由於接近地球，地球的引力使它脫離原來的軌道而被地球所俘獲。有人認為，這個事件發生在35億年前，整個過程經歷5億年。在月球被地球俘獲后，月球由於受到地球的起潮力，噴發出大量岩漿，形成月海玄武岩。

分裂說：在太陽系形成的初期，地球和月球原是一個整體，那時地球還處於熔融狀態，自轉非常快，自轉周期只有4小時左右。因此，這時太陽對地球的潮汐作用的周期為2小時。這個周期恰與地球自由擺動周期相等，從而產生共振，於是在赤道面上形成一串細長的膨脹體，終於分裂而形成月球。太平洋就是月球分裂出去時留下的遺跡。根據計算，地月系統現有的角動量總和，即使再加上幾十億年的角動量損耗，也不足使地球和月球分裂。而且月球的位置又不在地球赤道面上。這些事實是分裂說很難加以解釋的。

同源說：地球和月球是由同一塊行星塵埃雲所形成。它們的平均密度和化學成分不同，是由於原始星雲中的金屬粒子在形成行星之前早已凝聚。地球在形成行星時，一開始便以鐵為主要成分，並以鐵作為核心。而月球則是在地球形成后，由殘餘在地球周圍的非金屬物質聚集而成。月球形成的這三種假說，都能或多或少地解釋月球的成分、密度、結構、軌道及其他基本事實。除分裂說一般認為難以成立外，俘獲說和同源說這兩種假說究竟哪一種更加合理，目前尚無定論。

根據對月球各種熱歷史模型的研究，整個月球曾發生過多次局部熔融。在月球形成的初期，月球的大部分溫度曾達到1000攝氏度。距今41億年前，月球發生過一次規模較大的岩漿運動，在岩漿的分離過程中，形成了斜長岩成分的月殼，殘留部分成為月表的高地。月球表層固結后又在較深的部位發生局部熔融，產生蘇長岩成分的熔體。大約距今40億年前，形成了富含放射性元素、難熔元素的非月海玄武岩。斜長岩高地長期裸露在月表，不斷受到隕星物質的撞擊，因而被削低了1.5～2公里，在高地上發育著大量古老的衝擊月坑。後期，高地為一系列的斷裂所切割和破壞。距今41～39億年前，月球比較集中地遭受到各種大型隕星的撞擊，使月表出現許多月海盆地，即大型的環形構造，最典型的是雨海事件。月球上的月海大致都是在相近的時期內形成的。月海生成的大致次序是：酒海、澄海、濕海、危海、雨海……。雨海紀形成的各個月海大約在距今39～31億年間，被後期噴發的玄武岩所充填和覆蓋。根據同位素年齡的測定，大致充填的時間次序是雨海西、雨海東、濕海、危海、雨海、靜海、豐富海、澄海和風暴洋。此後月表的輪廓基本形成,31億年以來，月球內部的演化已處於"停滯"狀態，外力作用在月球的演化史中佔有主導地位。隕星衝擊月表，使月坑繼續形成和增多。愛拉托遜紀形成的輻射月坑，其輻射紋受月表的各種作用，或者變得不明顯，或者消失；而哥白尼紀形成的月坑，則具有明顯的輻射紋。

從1958年至1976年，前蘇聯發射24個月球號探測器，其中18個完成探測月球的任務。1959年9月12日發射的月球2號，兩天後飛抵月球，在月球表面的澄海硬著陸，成為到達月球的第一位使者，首次實現了從地球到另一個天體的飛行。它載的科學儀器艙內的無線電通信裝置，在撞擊月球后便停止了工作。同年10月4日月球3號探測器飛往月球，3天後環繞到月球背面，拍攝了第一張月球背面的照片，讓人們首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球軟著陸的探測器，是1966年1月31日發射的月球9號。它經過79小時的長途飛行之後，在月球的風暴洋附近著陸，用攝像機拍攝了月面照片。這個探測器重1583千克，在到達距月面75千米時，重100千克的著陸艙與探測器本體分離，靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢著陸成功。1970年9月12日發射的月球16號，9月20日在月面豐富海軟著陸，第一次使用鑽頭採集了120克月岩樣口，裝入回收艙的密封容器里，於24日帶回地球。1970年11月10日，月球17號載著世界上第一輛自動月球車上天。17日在月面雨海著陸后，月球車1號下到月面進行了10個半月的科學考察。這輛月球車重756千克，長2.2米，寬1.6米，裝有電視攝像機和核能源裝置。它在月球上行程10540米，考察了8千平方米月面地域，拍攝了200幅月球全景照片和20000多張月面照片，直到1971年10月4日核能耗盡才停止工作。1973年1月8日發射月球21號，把月球車2號送上月面考察取得更多成果。最後一個月球24號探測器於1976年8月9日發射，8月18日在月面危海軟著陸，鑽采並帶回170克月岩樣品。至此，前蘇聯對月球的無人探測宣告完成，人們對月球的認識更加豐富和完整了。

美國繼前蘇聯之後，先後發射了9個徘徊者號和7個勘測者號月球探測器。徘徊者探測器樣子像個大蜻蜓，長3米，兩翼太陽能電池板展開4.75米。探測儀器裝在前部，電視攝像機放在尾部。勘測者探測器有3隻腳，總重達1噸，裝有當時最先進的探測設備。最初5個徘徊者探測器均無建樹，直到1964年1月30日發射的徘徊者6號才在月面靜海地區著陸。但由於電視攝像機出現故障，沒有能夠拍回照片。同年7月28日徘徊者7號發射成功，在月面雲海著陸，拍攝到4308張月面特寫照片。隨後1965年2月17日發射的徘徊者8號和3月24日發射的徘徊者9號，都在月球上著陸成功，並分別拍回7137張和5814張月面近景照片。1966年5月30日發射勘測者1號新型探測器，經過64小時的飛行，在月面風暴洋軟著陸，向地面發回11150張月面照片。到1968年1月1日發射的7個勘測者探測器中，有2個失敗，5個成功。後來，美國又發射了5個月球軌道環行器，為阿波羅載人登月選擇著陸地點提供探測數據。經過這一系列的無人探測之後，月球的廬山真面目顯露出來了。

回答者：448043267-初學弟子一級11-1920:54等待您來回答

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