月幔

根據天然和人工月震所提供的資料表明，月球跟地球一樣，也可以分成月殼，月幔和月核等層次。月殼厚約60-65千米，它最上部的1000-2000米主要是月壤和岩石碎塊。

月殼以下到1000千米處是月幔，有人把月幔的下限定在1388千米深處。月幔的部分佔了月球一半以上的體積，主要由相當於地球上的基性岩和超基性岩組成，物質密度一般超過每立方厘米3.5克，下層可能略低5%。從月幔以下直到1740千米深處的月球中心為月核，主要由鐵，鎳，硫等組成。月核的溫度大致在1000-1600℃之間。

科學家通常通過隕石坑來研究月球的形成與演變。當小行星或其他物體與月球碰撞時，月殼會破裂，深層的月幔碎片就會到月球表面。20世紀70年代，一些天文學家認為，岩漿在月球演化的早期覆蓋了月球表面。隨著岩漿冷卻，岩漿洋中較輕的斜長石組分上浮結晶形成了月殼，橄欖石、輝石等較重的礦物下沉形成月幔。

1956年10月26日，一位天文學家發現，照片上的阿爾芬斯環形山變得模糊不清了。這可能是因為火山在噴發，噴出來的氣體使它的輪廓變得模糊了。1958年11月3日，另一個天文學發現環形山內的中央峰呈現一種不尋常景色，環形山顯出了紅色，接著，中央峰的亮度突然增加了幾乎1倍。種種跡象表明，這是一次火山爆發。1959年10月23日，人們又一次觀測到阿爾芬斯環形山內的火山爆發，而且這次活動的規模比1958年的那次大得多。

根據宇航員們在月球上建立的自動月震站的記錄，月球上經常發生月震。月架月震儀曾經測得過10000次月震。此外，長期的觀測還發現，月球上的一些小環形山，如著名的林內環形山，慢慢縮小消失了，留下一片白斑，而有的環形山在變大起來。

2019年1月3日，嫦娥四號探測器著陸在月球背面預選著陸區馮卡門坑內。同一天，玉兔二號巡視器與著陸器分離，其上攜帶的紅外成像光譜儀成功獲取了著陸區兩個探測點高質量光譜數據。

中科院國家天文台和儀器研製單位中科院上海技術物理所組成的研究團隊通過對光譜數據的分析發現，嫦娥四號著陸區月壤光譜的吸收特徵與月球正面月海玄武岩質月壤光譜的吸收特徵存在著顯著差異，展現出低鈣輝石的光譜特徵，並暗示有大量橄欖石的存在。進一步的分析證實，嫦娥四號著陸區月壤物質中橄欖石相對含量最高，低鈣輝石次之，僅含有很少量的高鈣輝石。這種礦物組合很可能代表了源於月幔的深部物質。嫦娥四號探測器此次基於探測數據的研究結果，則成功揭示了月球背面的物質組成，證實了月幔富含橄欖石的推論的正確性，加深了人類對月球形成與演化的認識。

2019年5月16日，中國科學院國家天文台宣布，由該台研究員李春來領導的研究團隊利用嫦娥四號探測數據，證明了月球背面南極-艾特肯盆地存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質。國際學術期刊《自然》（Nature）在線發布了這一重大發現。該發現為解答長期困擾國內外學者的有關月幔物質組成的問題提供了直接證據，將為完善月球形成與演化模型提供支撐。

中科院國家天文台和上海技術物理所組成的研究團隊通過對嫦娥四號在月球背面著陸區獲取的就位光譜探測數據分析，發現著陸區月壤物質中橄欖石相對含量最高，低鈣輝石次之，僅含有很少量的高鈣輝石。