月球是夜空中最好找的天体。作为地球唯一的自然卫星，它始终都在夜空中东升西落，有时还会消失几天。几千年来，月亮的盈亏一直在指导着人类活动，比如根据月相周期来安排历法。

对很多人来说，月相和月球轨道都笼罩在神秘之中。比如，月球朝向我们的永远是同一个面。这是因为，月球自转和绕地球公转的周期都是27.3天。不论我们看到满月、半月，还是看不到月亮（新月），这些现象都是因为月球只能反射太阳光，因此我们能看到多少月球，取决于月球相对于地球和太阳的位置。
月球虽是地球的卫星，但直径约有3475千米，比冥王星还大。（太阳系中比月球更大的卫星有四个）。月球体积是地球的27%，这个比例是太阳系中最大的。这也意味着，月球对地球影响重大，地球生命得以存在，也许还有它的功劳。
月亮是如何形成的？
月球形成理论多种多样，但新证据显示，它是在一场大撞击中从地球上脱离出来的。
按照当前盛行的解释，在一场大碰撞之后，月球的原始构成物质从熔融状态的原始地球中脱离出来，并进入地球轨道。科学家推测，冲击地球的天体质量约是地球质量的10%，体型跟火星相当。由于地球和月球物质组成如此相近，研究人员认为，这场冲击必定发生在太阳系形成之后的9500万年左右，误差范围是正负3200万年。（太阳系年龄约为46亿岁。）
虽然大碰撞说在目前占主导地位，但也有理论认为，月球是原来的两颗卫星撞击后合二为一形成的。最近还有理论称，月球可能是地球从金星那儿拐来的。
内部结构
月核有可能非常之小，也许只有月球质量的1%到2%，直径约680千米。其主要成分可能是铁，但也可能含有大量的硫和其它元素。
月幔厚约1330千米，由富含铁和镁的致密岩石构成。月幔中的岩浆曾经涌上月表，这种火山喷发持续了十亿年，从40亿年前一直到30亿年前。
月壳平均深度70千米。上月壳由于不断受到流星撞击而变得破碎不堪，一直要下探到9.6公里深处，你才能找到完好无损的月壳物质。

月表构成
和太阳系四大内行星（水星、金星、地球、火星）一样，月球也是一颗岩质星球。其表面布满了环形山，是亿万年来不断受到流星撞击形成的。由于月球上没有风雨侵蚀，这些环形山至今保存完好。
按重量计算，月表的组成元素中包含43%的氧，20%的硅，19%的镁，10%的铁，3%的钙，3%的铝，0.42%的铬，0.18%的钛，0.12%的锰。
月球轨道器已经在月表发现水的痕迹。这些水可能来自月表以下的深处。另外，月表还分布着成百上千的大型坑洞，将来，长驻月球的探险者说不定能居住其中。
月球大气层
月球的大气层非常稀薄，所以一抹灰尘或是尘土中的足迹都可以留存几个世纪。另外，没有大气的保温作用，月表温差极大。向阳面的温度最高可达134摄氏度，背阳面最低可达零下153摄氏度。
轨道特性
•距地球平均距离：384,400公里
•近地点：363,300公里
•远地点：405,500公里
月地作用
月球引力会对地球发生作用，使海面发生可预测的涨落，也就是潮汐。月球引力也能使湖水、大气和地壳发生潮汐式的运动，只是程度较轻。
由于引力作用，地球上最接近月球的一面会发生涨潮；距月球最远的一面也会涨潮，原因是水的惯性。落潮发生在两次涨潮之间。
月球引力也会拖慢地球的自转，这种作用被称为“潮汐制动”。因为这个作用，地球上的一昼夜一直在变长，每一百年增加2.3毫秒。地球损失的能量被月球拿走了，结果就是月地距离越来越远，每年增加3.8厘米。
地球之所以能适宜生命生存，月球引力也许发挥了关键作用。它调节了地轴倾斜引发的抖动，使地球在几十亿年的时间里都拥有相对稳定的气候，为生命的繁衍创造了条件。
在月地相互作用中，月球也并非毫发无损。一项新研究显示，早期月球之所以呈现出奇怪的形状，可能是受地球引力拉伸的结果。
月食
当月球、地球和太阳处在一条直线或近似直线上时，就会发生日食或月食现象。地球进入太阳和月球之间时，地球的影子恰好落到月球之上，从而引发月食，月食只会在满月时发生。当月球进入地球和太阳之间，月球的影子落在地球上，就会发生日食，日食只会在新月时发生。
2011年12月10日，在加州米尔布雷拍摄的月全食照片。
季节
地球的自转轴相对黄道面（从地球绕太阳公转的轨道面延展出来的假想平面）存在一个倾角。因此，在一年中的不同时段内，南北两个半球会指向或背离太阳，造成阳光照射不均，从而形成四季。
地轴的倾斜角度约为23.5度，但月轴的倾角只有约1.5度。因此，月球几乎没有季节变化。这就意味着，在月球上，一些地方永远阳光普照，一些地方却永远笼罩在黑暗之中。
探索与研究
一些古老的民族认为，月球是一盆火焰，还有的认为它是一面镜子，反射着地球上的土地和海洋，但古希腊哲学家早已知道，月球是一个绕地球转动的球体，月光是月球反射的阳光。古希腊人还认为，月球上黑暗的区域是海洋，明亮的区域是陆地，月海和月陆的命名就来源于此。
第一个用望远镜对月球进行科学观测的人，正是天文学先驱伽利略。1609年时他就指出，月球表面粗糙、多山，并不像民间信仰的那样，是一个光洁的表面。
1959年，苏联首次用航天器撞击月球表面，并发回了月球背面的第一张照片。1969年，美国宇航员登陆月球，这无疑是最令美国宇航局（NASA）威名远扬的成就。后来五次登月任务都取得成功（只有阿波罗13号遭遇失败，并未抵达月球）。这些任务从月球上收集了382公斤的岩石和土壤，运回地球进行研究。迄今为止，月球仍然是人类踏足的唯一一颗地外天体。
经过长时间的沉寂，月球探索在上世纪90年代重新启动，打头阵的是美国的机器人探测器克莱门汀号（Clementine）和月球勘探者号（Lunar Prospector）。两项任务都显示，月球两极可能有水存在，这也印证了月球勘测轨道飞行器（LRO）以及月球坑观测和遥感卫星（LCROSS）在2009年的发现。
2011年，美国宇航局的LRO飞船发回了有史以来最好的月球地图。2013年，中国的月球车“玉兔号”登陆月球表面，创造历史。
探索月球的并非只有国家。首次私人月球任务已于2014年发射升空。虽然月球所有权和合法性问题仍存在诸多争议，但私人探月也许迈出了月球采矿的第一步。
翻译 | 雁行；校对 | 其奇
来源 | space.com
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