月亮俗稱月亮，也叫太陰。它是地球在太陽系中唯壹的天然衛星。月亮是天然衛星最明顯的例子。在太陽系中，除了水星和金星，其他行星都是天然衛星。月球的年齡也在46億年左右。月球也有殼、幔、核等層狀結構。最外層月球外殼的平均厚度約為60-65公裏。在月球外殼下面到1000公裏深處是月球地幔，它占了月球的大部分體積。月幔下方是月核，其溫度約為1000度，很可能處於熔融狀態。月球直徑約3476公裏，是地球的3/11。體積只有地球的1/49，質量約7350億噸，相當於地球質量的1/81。月球表面的引力幾乎相當於地球引力的1/6。
月球上有黑暗的部分和明亮的區域。早期天文學家觀測月球時，認為黑暗區域被海水覆蓋，所以稱之為“海”。比較有名的有雲海，濕海，靜海。明亮的部分是山脈，這裏山巒疊嶂，縱橫交錯，環形山星羅棋布。貝利隕石坑位於南極附近，直徑295公裏，可以裝下整個海南島。最深的山是牛頓隕石坑，深達8788米。除了環形山，月球上還有普通的山脈。高山深谷重疊，給妳壹個獨特的視角。
月球的正面總是對著地球。另壹方面，除了靠近月球邊緣的區域因天秤座運動而在中間可見外，月球背面大部分區域從地球上是看不到的。在沒有探測器的時代，月球背面壹直是壹個未知的世界。
月球背面的壹大特點是幾乎沒有月海等黑暗的月球表面特征。當探測器運行到月球背面時，它將無法與地球直接通信。
月球大約壹個太陰月繞地球壹周，每小時相對於背景星空移動半度，與月球視直徑差不多。與其他衛星不同，月球的軌道平面更接近黃道平面，而不是地球的赤道平面附近。
相對於背景星空，月球繞地球壹周(月球公轉壹周)所需的時間稱為恒星月；新月和下壹個新月之間的時間(或兩個相同月相之間的時間)稱為新月。王朔月亮比恒星月亮長的原因是，地球在月球上運行期間，它自己在圍繞太陽的軌道上前進了壹段距離。
因為月球的自轉周期與其公轉周期完全相同，所以我們只能看到月球總是以同壹張臉對著地球。從月球形成的早期開始，月球就受到某個時刻的影響，導致自轉速度變慢。這個過程被稱為潮汐鎖定。因此，地球自轉的部分角動量轉化為月球繞地球公轉的角動量。於是，月球以每年38毫米左右的速度遠離地球。與此同時，地球的自轉越來越慢，壹天的長度每年變長15微秒。
月球對地球施加的引力是潮汐現象的原因之壹。月球繞地球運行的軌道是同步的，所謂同步自轉並不嚴格。因為月球的軌道是橢圓形的，當月球處於近日點時，它的自轉速度趕不上公轉速度，所以我們可以看到月球的東部達到東經98度。相反，月球在遠日點時，其自轉速度快於公轉速度，所以我們可以看到月球的西部經過98度達西。這種現象被稱為天秤座運動。因為月亮的軌道是向地球赤道傾斜的，所以當月亮在星空中移動時，極地會晃動7度左右，這就是所謂的天秤運動。再者，由於地球到月球的距離只有地球半徑的60倍，如果觀測者從日出到日落觀測月球，觀測點會有地球直徑的位移，在經度為1度的區域可以看到。這種現象被稱為天秤座運動。
嚴格來說，地球和月球是圍繞* * *同心中心旋轉的，這個中心距離地球中心4700公裏(地球半徑的2/3)。因為同質中心在地表以下，所以地球圍繞同質中心的運動看起來是“晃動”的。從地球北極上方看，地球和月球都順時針旋轉。而且，月球也是順時針方向繞地球運行；甚至地球也是順時針方向繞著太陽轉。
很多人不明白為什麽月球軌道的傾角和月球從軸傾角的值變化這麽大。實際上，軌道傾角是相對於中心天體(地球)而言的，從軸向傾角到衛星。
月球的軌道平面(黃道平面)與黃道平面(地球的軌道平面)保持5.145396的夾角，而月球的旋轉軸與黃道平面的法線形成1.5424的夾角。因為地球不是完美的球形，而是在赤道處凸起，所以白色的路面不斷進動(即與黃道的交點順時針旋轉)，每6793.5天(18.5966)完成壹周。在此期間，白面與地球赤道面(地球赤道面在23.45°處向黃道面傾斜)的夾角將從28.60°(即23.45+5.15)變為18.30°(即23.45-5.15)。同樣，月亮的自轉軸與白平面的夾角也會在6.69(即5.15+1.54)到3.60(即5.15-1.54)之間。月球軌道的這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角，使其擺動0.00256°，這就是所謂的章動。
黃道面與黃道面的兩個交點稱為月交點——升交點(北角)是指月亮通過這個點到黃道面的北面；降交點(南點)是指月亮經過黃道以南的點。當新月剛好在月亮的交點時，就會發生日食；當滿月剛好在月亮的交點時，就會發生月食。
月球背面的結構與正面大不相同。月海占地少，環形山多。地形凹凸不平，月球最長和最短半徑都位於背面。有的地方比月球平均半徑長4公裏，有的地方短5公裏(比如範德格拉夫窪地)。背部未發現“腫塊”。背面的月殼比正面厚，最厚點達到150km，而正面的月殼厚度只有60km左右。
月亮本身不發光，只是反射太陽光。月亮的亮度隨著太陽和月亮之間的角距離以及地球和月亮之間的距離而變化。平均亮度是太陽亮度的1/465000，亮度從1/630000到1/375000不等。滿月時，平均亮度為-12.7(見)。它對地球的平均照度為0.22勒克斯，相當於100瓦電燈在21米距離的照度。月球表面不是很好的反射體，它的平均反照率只有7%，另外93%被月球吸收。粵海的反照率更低，約為6%。月球高地和環形山的反照率是17%，看起來山比月海還要亮。月亮的亮度也隨之變化。下表[]列出了滿月亮度為100的不同月份的亮度值。可見滿月的亮度是上下弦的十倍以上。
由於月球上沒有大氣，月球物質的熱容量和熱導率都很低，所以月球表面的晝夜溫差很大。白天，太陽垂直照射的地方溫度高達+127℃；夜間溫度可降至-183℃。這些數值僅表示月球表面的溫度。月球土壤中的溫度可以通過無線電觀測來測量，使用的無線電波波長越長，就可以探測到月球土壤中的溫度越深。這壹測量表明，月球土壤更深處的溫度很少變化，這恰恰是由於月球物質的導熱系數低。
從月球地震波的傳播中，我們知道月球也有殼、幔、核等層狀結構。最外層的月球外殼厚60 ~ 65公裏。在月球殼下到1000公裏深處是月球地幔，占月球體積的大部分。月球地幔下面是月核。月核溫度約為1000℃，很可能是熔融狀態。推測可能由鐵鎳硫和榴輝巖組成。
月球數據
平均軌道半徑384400公裏。
軌道偏心率為0.0549
近地點距離36.33萬公裏。
遠地點在405500公裏之外。
公轉平均周期為27天7小時43分鐘11.559秒。
平均轉速為1.023千米/秒
軌道的傾斜度在28.58到18.28之間變化。
(與黃道面的交角為5.145)。
上升路口赤經125.08。
近地點角為318.15。
重復階段/日19。
月球和地球之間的平均距離約為384，400公裏
交叉點倒退期為18.438+0年。
近地點運動周期為8.85年。
全年食物消耗量為346.6天。
重復月食18 10/11天。
軌道和黃道的平均傾角為5° 9 '
赤道和月球黃道之間的平均傾角為1° 32 '
赤道直徑3476.2公裏。
電桿直徑為3472.0千米
平整度0.0012
表面積為3.976× 10 7平方公裏。
平整度0.0012
體積為2.199× 10 10立方千米。
質量為7.349× 10 22kg。
水的平均密度的3.350倍。
赤道重力加速度1.62米/秒2
地球的1/6
逃逸速度為2.38公裏/秒
自轉周期是27天7小時43分鐘11.559秒。
(同步旋轉)
轉速16.655米/秒(赤道上)
軸向傾角在3.60°和6.69°之間變化。
(與黃道的交角為1.5424)
反照率0.12
滿月時的視星等-12.74
表面溫度(t)-233~123℃(平均-23℃)
大氣壓力1.3×10-10千帕
月運周期
名稱值(d)定義
相對於背景星的星月27.321661
朔望月29.530588相對於太陽(月相)
相對於春分點的分月27.31582
近地點月27.554550相對於近地點
節點月份27.212220是相對於上升節點的。
月球運動
月球是距離地球最近的天體，它與地球的平均距離約為384401 km。其平均直徑約為3476公裏，略大於地球直徑1/4。月球的表面積是3800萬公裏，還沒有我們亞洲大。月球質量約為7350億噸，相當於地球質量的1/81，月球表面重力幾乎相當於地球重力的1/6。
月球的軌道運動
月球以橢圓形軌道繞地球運行。這個軌道平面在天球上切割出的大圓叫做“白道”。黃道平面既不與天赤道重合，也不與黃道平面平行，其空間位置是不斷變化的。周期為173天。
月亮的自轉
月球繞地球公轉，同時自轉，周期為27.438+066天，恰好是恒星月，所以我們看不到月球背面。我們把這種現象稱為“同步自轉”，這幾乎是衛星世界的普遍規律。壹般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是壹個奇妙的現象，它使我們能夠看到月球的59%。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、白路與赤道的交匯處。
天秤座運動
因為月球的軌道是橢圓形的，當月球處於近日點時，它的自轉速度趕不上公轉速度，所以我們可以看到月球的東部達到東經98度。相反，月球在遠日點時，其自轉速度快於公轉速度，所以我們可以看到月球的西部經過98度達西。這種現象被稱為子午線天平動。
月蝕
天文特征
月食是壹種特殊的天文現象，是指當月球移動到地球的陰影部分時，月球與地球之間的區域會因為太陽光的照射而被地球遮擋，月球會發生缺失。
也就是說，此時太陽、地球和月球正好(或幾乎)在壹條直線上，所以太陽射向月球的光會被地球遮住。
就地球而言，月食發生時，太陽和月亮的方向會相差180度，所以月食壹定發生在旺旺(即農歷15左右)。需要註意的是，太陽和月亮在天空中的軌道(稱為黃道和黃道)並不在同壹平面上，而是有壹個5度左右的交角，所以只有當太陽和月亮位於黃道和黃道的交點附近時，才能連成壹條直線產生月食。
月食的分類
日食可分為三種:日偏食、日全食和半影食。當月球只有壹部分進入地球的本影時，就會出現月偏食；當整個月亮進入地球的本影時，就會發生月全食。至於半影月食，是指月球剛好經過地球的半影區，導致月球的亮度極其輕微地減弱，肉眼很難看出區別，所以不被人們註意到。
地球的直徑大約是月球的四倍。在月球軌道上，地球的本影直徑仍然是月球的2.5倍。所以當地球和月球的中心大致在同壹條直線上時，月球就會完全進入地球的本影，從而產生月全食。但如果月球始終只有壹部分被地球的本影覆蓋，即只有壹部分月球進入地球的本影，就會發生月偏食。月球上不會有日環食。因為月球比地球小得多。
太陽的直徑比地球大得多，地球的陰影可分為本影和半影。如果月球進入半影，太陽光也會被遮擋。這種現象在天文學上被稱為半影月食。由於半影區太陽仍然很強，月球表面的亮度只是略有減弱，大多數情況下，半影月食不容易用肉眼分辨。壹般情況下，因為不容易被發現，所以不叫月食，所以日全食和日偏食只有兩種。
此外，由於地球的本影比月球的本影大得多，這也意味著在發生月全食時，月球會完全進入地球的本影，因此不會發生月食。
日食的次數壹年發生兩次，最多三次，有時壹次也沒有。因為正常情況下，月球要麽從地球本影上方穿過，要麽從下方離開，很少穿過或部分穿過地球本影，所以壹般情況下不會發生月食。
據觀測數據統計，每個世紀的月食、偏食和全食在半影中所占的百分比約為36.60%、34.46%和28.94%。
月球地形
月球表面的地形主要包括:
火山口
隕石坑這個名字是伽利略給的。它是月球表面的壹個顯著特征，幾乎覆蓋了整個月球表面。最大的隕石坑是南極附近的貝利隕石坑，直徑295公裏，比海南島大壹點。壹個小彈坑甚至可能是幾十厘米的坑洞。直徑不小於65，438+0，000m的有33，000左右。占月面面積的7-10%。
壹位日本學者在1969提出了環形山的分類，可分為克拉維型(古代環形山壹般無法辨認，部分環形山內有山脈)哥白尼型(年輕環形山常有“輻射紋”，內壁壹般有同心段與壹個中心峰)阿基米德型(環壁較低，可能是由哥白尼型演化而來)碗。
母馬
人類在地球上肉眼看到的月球暗部，其實是月球上壹片廣闊的平原。由於歷史原因，這個名不副實的名字壹直保留了下來。
已確定的月海有22個，有些地貌被稱為“月海”或“類月海”。22個公認的大部分分布在月球正面。後面三個，邊上四個。正面看，月海面積略超過50%，其中最大的“風暴海洋”面積約500萬平方公裏，幾乎是9個法國的總面積。大部分月海壹般呈圓形、橢圓形，大部分被壹些山脈圍起來，但也有壹些海是連在壹起的。除了海，還有五個地形相似的湖——胡萌、死湖、胡夏、秋湖和純狐，但有些湖比海大，比如胡萌的面積有7萬平方公裏，比齊海大得多。月球和海洋延伸到陸地的部分稱為“海灣”和“沼澤”，它們都分布在正面。共有五個海灣:盧灣、夏季灣、中央灣、虹灣和嶽梅灣；沼澤有三種:腐沼、疫沼、夢沼。其實沼澤和海灣沒什麽區別。
月海的地勢普遍較低，類似於地球上的盆地。月海比平均月球地平線低1-2公裏，最低海的東南面甚至比周邊低6000米。月球的反照率(壹個衡量反射太陽光能力的物理量)也比較低，所以現在看起來比較暗。
月亮、土地和山脈
月球表面月海上方的區域稱為月地，壹般高出月海地平線2-3公裏。因為反照率高，所以看起來比較亮。在月球正面，月陸的面積和月海的面積大致相等，但在月球背面，月陸的面積比月海的面積大得多。同位素測定表明，月球和陸地比月球和海洋要古老得多，是月球上最古老的地形地貌。
在月球上，除了許多環形山之外，還有壹些類似於地球上的山。月球上的山經常借用地球上的山的名字，如阿爾卑斯山、高加索山脈等。最長的山脈是亞平寧山脈，綿延1000公裏，但它的高度只比月亮地平線高三四公裏。山中還有壹些陡峭的山峰，它們的高度在過去被高估了。目前認為大部分山峰的高度和地球差不多，最高的山峰(也在月球南極附近)只有9000米和8000米。
月球上6000米以上的山峰有6座，5000-6000米以上的有20座，4000-5000米以上的有80座，1000米以上的有200座。
月球上的山有壹個共同的特點:兩邊的坡度很不對稱，向海的壹邊坡度很陡，有時呈懸崖狀，另壹邊則相當平坦。
除了高山峻嶺，月球上還有四個長達數百公裏的懸崖。其中三個在月海中脫穎而出，月海也被稱為“月地塹”。
月球輻射模式
月球表面的另壹個主要特征是，壹些較年輕的隕石坑往往具有美麗的“輻射圖案”，這是以隕石坑為輻射點向四面八方延伸的明亮帶，它幾乎以直線方向穿過山脈、月海和隕石坑。輻射圖案的長度和亮度各不相同，最引人註目的是第谷隕石坑的輻射圖案。最長的壹條長達1800公裏，滿月時尤為壯觀。其次，哥白尼和開普勒環形山也有相當漂亮的輻射圖案。據統計，有50個隕石坑有輻射圖案。
輻射圖形成的原因還沒有定論。本質上，它與火山口形成理論密切相關。現在很多人傾向於說，隕石撞擊可能會讓高溫碎片在月球上飛得很遠，沒有大氣層，引力很小。其他科學家認為，不能排除火山的作用，火山噴發時的噴流也可能形成繞飛的輻射形狀。
月亮谷(月亮峽)
地球上有很多著名的裂谷，比如東非大裂谷。月球表面也有這樣的結構——那些看似蜿蜒的黑色大裂縫就是月谷，有的綿延數百米至千千米，寬度從幾千米到幾十千米不等。那些寬闊的月谷大多出現在月球陸地上的平坦地帶，而那些狹窄而狹小的月谷(有時被稱為月溪)則隨處可見。最著名的月谷是連接玉海和冷海的高山月谷，位於柏拉圖火山口的東南部。它切斷了月球上的阿爾卑斯山，非常壯觀。從太空拍攝的照片估計長130 km，寬10-12 km。
月球火山分布
月球表面覆蓋著壹層巨大的玄武巖熔巖(火山熔巖)。早期的天文學家認為月球表面的黑暗區域是廣闊的海洋，所以稱之為“mare”，在拉丁語中是“海”的意思。當然，這是錯誤的。這些黑暗區域實際上是由玄武巖熔巖構成的平原區域。除了玄武巖熔巖結構，月球黑暗區域還有其他火山特征。例如，最突出的是月球表面蜿蜒的凹槽、黑色沈積物、火山圓頂和火山錐。然而，這些特征並不顯著，只是月球表面的壹小部分火山痕跡。
與地球火山相比，月球火山可謂老態龍鐘。大多數月球火山的年齡在30億到40億年之間；典型的黑暗平原，年齡35億年；最年輕的月球火山也有1億年的歷史。在地質年代，地球的火山屬於青年期，壹般年齡不到654.38+萬年。地球上最古老的巖層只有3.9億年，最古老的海底玄武巖只有200萬年。年輕的地球火山仍然非常活躍，但月球最近沒有火山和地質活動的跡象，因此天文學家稱月球為“滅絕”的行星。
地球上的大多數火山呈鏈狀分布。例如，在安第斯山脈，火山鏈勾勒出巖石圈板塊的邊緣。夏威夷島上的山脈顯示了板塊活動的熱區。月球上沒有板塊構造的跡象。典型的月球火山經常出現在巨大的古代撞擊坑的底部。因此，月球的大部分暗區都是圓形外觀。沖擊盆地的邊緣通常環繞著山脈和黑暗區域。
月球的暗區主要出現在月球的遠側。幾乎覆蓋了這邊1/3的面積。而在遠側，暗區的面積只占2%。而較遠壹側的地勢相對較高，地殼較厚。可見，控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地殼厚度。
月球的重力只有地球的1/6，也就是說月球火山熔巖的流動阻力比地球小，熔巖行進更順暢。這可以解釋為什麽月球暗區表面大多平坦光滑。同時，平滑的熔巖流容易擴散，從而形成巨大的玄武巖平原。再加上重力小，使得噴出的火山灰碎片進壹步下落。所以月球火山的噴發只是形成了壹片寬闊平坦的熔巖平原，而不是類似地球形狀的火山錐。這是月球上沒有發現大型火山的原因之壹。
月球上未解決的水。月球的黑暗區域是完全幹燥的。水是地球熔巖中最常見的氣體，是引起地球火山強烈噴發的重要因素之壹。因此，科學家認為，缺水對月球火山活動也有很大影響。具體來說，如果沒有水，月球火山的噴發不會那麽強烈，熔巖可能只是平靜而平穩地從地下流出。
月球起源
關於月球的起源，目前尚無定論:關於月球的起源，大致有三大學派，但尚無定論。有科學家認為，月球和地球壹樣，是由46億年前宇宙的氣體和塵埃形成的；也有人認為月亮是地球的孩子，從地球分裂出來的。但是阿波羅幾次帶回來的數據顯示，月球和地球的成分差別很大。許多科學家認為，月球是多年前被意外吸入重力場的，因此被意外帶入地球軌道。但也有人引用天體力學來反對這種說法。
第壹，劃分理論。這是解釋月球起源的最早假說。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《潮汐與太陽系中的類似效應》壹文中指出，月球原本是地球的壹部分，但後來由於地球的快速自轉，把地球上的壹些物質甩了出去，形成了離開地球後的月球，地球上留下的坑就是現在的太平洋。這種觀點很快遭到壹些人的反對。他們認為，以地球自轉的速度，不可能拋出這麽大的東西。況且，如果月球是地球甩出來的，那麽兩者的物質成分應該是壹樣的。但是，通過對阿波羅12號飛船從月球帶回的巖石樣本的分析，發現兩者相差甚遠。
第二，俘獲理論。這個假說認為，月球最初只是太陽系中的壹顆小行星。有壹次，它因為跑到地球附近，被地球引力捕獲，從此再也沒有離開過地球。還有壹種觀點接近俘獲理論，即地球不斷積累進入其軌道的物質，久而久之，積累的東西越來越多，最終形成了月球。不過也有人指出，對於月球這麽大的星球，地球可能沒有那麽大的力量去捕捉它。
第三，同調理論。這種假說認為，地球和月球都是太陽系中的漂浮星雲，它們同時旋轉和吸積形成恒星。在吸積過程中，地球比月球快壹點，成為“兄弟”。這個假設也受到了客觀存在的挑戰。通過分析阿波羅12號飛船從月球帶回的巖石樣本，人們發現月球比地球要古老得多。有些人認為月球應該至少有70億歲了。
第四，大碰撞理論。這是近年來關於月球起源的新假說。1986年3月20日，在休斯敦約翰遜航天中心舉行的月球和行星研討會上，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茨和斯萊特裏以及哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫提出了大碰撞假說。這種假說認為，在太陽系演化的早期，星際空間中形成了大量的“星子”，星子通過碰撞和吸積長大。星子合並形成原始地球，同時形成相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自的演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由矽酸鹽組成的帷幕殼。由於兩個天體相距不遠，相遇的幾率很大。偶然的機會，小天體以每秒5公裏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，還導致小天體被撞擊破碎，矽酸鹽外殼和地幔被加熱蒸發，膨脹的氣體和巨大的速度將大量粉碎的塵埃帶離地球。這些飛離地球的物質主要由碰撞體的地幔組成，地球上也有少量物質，比例為0.85:0.15。當撞擊器破裂時，從幕布中分離出來的金屬核因為膨脹和飛行的氣體而減速，大約4小時後被吸收到地球上。飛離地球的氣體和塵埃並沒有完全脫離地球引力的控制。它們通過相互吸積結合形成壹個完全熔融的衛星，或者先形成幾個分離的小衛星，再逐漸吸積形成壹個部分熔融的大衛星。
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