作為地球唯一的自然衛(wèi)星，它始終都在夜空中東升西落，有時(shí)還會(huì)消失幾天。幾千年來(lái)，月亮的盈虧一直在指導(dǎo)著人類活動(dòng)，比如根據(jù)月相周期來(lái)安排歷法。對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，月相和月球軌道都籠罩在神秘之中。比如，月球朝向我們的永遠(yuǎn)是同一個(gè)面。這是因?yàn)?，月球自轉(zhuǎn)和繞地球公轉(zhuǎn)的周期都是27.3天。不論我們看到滿月、半月，還是看不到月亮（新月），這些現(xiàn)象都是因?yàn)樵虑蛑荒芊瓷涮?yáng)光，因此我們能看到多少月球，取決于月球相對(duì)于地球和太陽(yáng)的位置。月球雖是地球的衛(wèi)星，但直徑約有3475千米，比冥王星還大（太陽(yáng)系中比月球更大的衛(wèi)星有四個(gè)）。月球體積是地球的27%，這個(gè)比例是太陽(yáng)系中最大的。這也意味著，月球?qū)Φ厍蛴绊懼卮?，地球生命得以存在，也許還有它的功勞。月球形成理論多種多樣，但新證據(jù)顯示，它是在一場(chǎng)大撞擊中從地球上脫離出來(lái)的。按照當(dāng)前盛行的解釋，在一場(chǎng)大碰撞之后，月球的原始構(gòu)成物質(zhì)從熔融狀態(tài)的原始地球中脫離出來(lái)，并進(jìn)入地球軌道。科學(xué)家推測(cè)，沖擊地球的天體質(zhì)量約是地球質(zhì)量的10%，體型跟火星相當(dāng)。由于地球和月球物質(zhì)組成如此相近，研究人員認(rèn)為，這場(chǎng)沖擊必定發(fā)生在太陽(yáng)系形成之后的9500萬(wàn)年左右，誤差范圍是正負(fù)3200萬(wàn)年（太陽(yáng)系年齡約為46億歲）。雖然大碰撞說(shuō)在目前占主導(dǎo)地位，但也有理論認(rèn)為，月球是原來(lái)的兩顆衛(wèi)星撞擊后合二為一形成的。最近還有理論稱，月球可能是地球從金星那兒拐來(lái)的。月核有可能非常之小，也許只有月球質(zhì)量的1%到2%，直徑約680千米。其主要成分可能是鐵，但也可能含有大量的硫和其它元素。月幔厚約1330千米，由富含鐵和鎂的致密巖石構(gòu)成。月幔中的巖漿曾經(jīng)涌上月表，這種火山噴發(fā)持續(xù)了十億年，從40億年前一直到30億年前。月殼平均深度70千米。上月殼由于不斷受到流星撞擊而變得破碎不堪，一直要下探到9.6公里深處，你才能找到完好無(wú)損的月殼物質(zhì)。月球朝向地球的永遠(yuǎn)是同一個(gè)面，因其自轉(zhuǎn)周期與繞地球公轉(zhuǎn)的周期大致相當(dāng)。和太陽(yáng)系四大內(nèi)行星（水星、金星、地球、火星）一樣，月球也是一顆巖質(zhì)星球。其表面布滿了環(huán)形山，是億萬(wàn)年來(lái)不斷受到流星撞擊形成的。由于月球上沒(méi)有風(fēng)雨侵蝕，這些環(huán)形山至今保存完好。按重量計(jì)算，月表的組成元素中包含43%的氧，20%的硅，19%的鎂，10%的鐵，3%的鈣，3%的鋁，0.42%的鉻，0.18%的鈦，0.12%的錳。月球軌道器已經(jīng)在月表發(fā)現(xiàn)水的痕跡。這些水可能來(lái)自月表以下的深處。另外，月表還分布著成百上千的大型坑洞，將來(lái)，長(zhǎng)駐月球的探險(xiǎn)者說(shuō)不定能居住其中。月球的大氣層非常稀薄，所以一抹灰塵或是塵土中的足跡都可以留存幾個(gè)世紀(jì)。另外，沒(méi)有大氣的保溫作用，月表溫差極大。向陽(yáng)面的溫度最高可達(dá)134攝氏度，背陽(yáng)面最低可達(dá)零下153攝氏度。月球引力會(huì)對(duì)地球發(fā)生作用，使海面發(fā)生可預(yù)測(cè)的漲落，也就是潮汐。月球引力也能使湖水、大氣和地殼發(fā)生潮汐式的運(yùn)動(dòng)，只是程度較輕。由于引力作用，地球上最接近月球的一面會(huì)發(fā)生漲潮；距月球最遠(yuǎn)的一面也會(huì)漲潮，原因是水的慣性。月球引力也會(huì)拖慢地球的自轉(zhuǎn)，這種作用被稱為“潮汐制動(dòng)”。因?yàn)檫@個(gè)作用，地球上的一晝夜一直在變長(zhǎng)，每一百年增加2.3毫秒。地球損失的能量被月球拿走了，結(jié)果就是月地距離越來(lái)越遠(yuǎn)，每年增加3.8厘米。地球之所以能適宜生命生存，月球引力也許發(fā)揮了關(guān)鍵作用。它調(diào)節(jié)了地軸傾斜引發(fā)的抖動(dòng)，使地球在幾十億年的時(shí)間里都擁有相對(duì)穩(wěn)定的氣候，為生命的繁衍創(chuàng)造了條件。在月地相互作用中，月球也并非毫發(fā)無(wú)損。一項(xiàng)新研究顯示，早期月球之所以呈現(xiàn)出奇怪的形狀，可能是受地球引力拉伸的結(jié)果。當(dāng)月球、地球和太陽(yáng)處在一條直線或近似直線上時(shí)，就會(huì)發(fā)生日食或月食現(xiàn)象。地球進(jìn)入太陽(yáng)和月球之間時(shí)，地球的影子恰好落到月球之上，從而引發(fā)月食，月食只會(huì)在滿月時(shí)發(fā)生。當(dāng)月球進(jìn)入地球和太陽(yáng)之間，月球的影子落在地球上，就會(huì)發(fā)生日食，日食只會(huì)在新月時(shí)發(fā)生。2011年12月10日，在加州米爾布雷拍攝的月全食照片。
地球的自轉(zhuǎn)軸相對(duì)黃道面（從地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道面延展出來(lái)的假想平面）存在一個(gè)傾角。因此，在一年中的不同時(shí)段內(nèi)，南北兩個(gè)半球會(huì)指向或背離太陽(yáng)，造成陽(yáng)光照射不均，從而形成四季。地軸的傾斜角度約為23.5度，但月軸的傾角只有約1.5度，因此，月球幾乎沒(méi)有季節(jié)變化。這就意味著，在月球上，一些地方永遠(yuǎn)陽(yáng)光普照，一些地方卻永遠(yuǎn)籠罩在黑暗之中。一些古老的民族認(rèn)為，月球是一盆火焰，還有的認(rèn)為它是一面鏡子，反射著地球上的土地和海洋，但古希臘哲學(xué)家早已知道，月球是一個(gè)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的球體，月光是月球反射的陽(yáng)光。古希臘人還認(rèn)為，月球上黑暗的區(qū)域是海洋，明亮的區(qū)域是陸地，月海和月陸的命名就來(lái)源于此。第一個(gè)用望遠(yuǎn)鏡對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)的人，正是天文學(xué)先驅(qū)伽利略。1609年時(shí)他就指出，月球表面粗糙、多山，并不像民間信仰的那樣，是一個(gè)光潔的表面。1959年，蘇聯(lián)首次用航天器撞擊月球表面，并發(fā)回了月球背面的第一張照片。1969年，美國(guó)宇航員登陸月球，這無(wú)疑是最令美國(guó)宇航局（NASA）威名遠(yuǎn)揚(yáng)的成就。后來(lái)五次登月任務(wù)都取得成功（只有阿波羅13號(hào)遭遇失敗，并未抵達(dá)月球）。這些任務(wù)從月球上收集了382公斤的巖石和土壤，運(yùn)回地球進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的沉寂，月球探索在上世紀(jì)90年代重新啟動(dòng)，打頭陣的是美國(guó)的機(jī)器人探測(cè)器克萊門汀號(hào)（Clementine）和月球勘探者號(hào)（Lunar Prospector）。兩項(xiàng)任務(wù)都顯示，月球兩極可能有水存在，這也印證了月球勘測(cè)軌道飛行器（LRO）以及月球坑觀測(cè)和遙感衛(wèi)星（LCROSS）在2009年的發(fā)現(xiàn)。2011年，美國(guó)宇航局的LRO飛船發(fā)回了有史以來(lái)最好的月球地圖。2013年，中國(guó)的月球車“玉兔號(hào)”登陸月球表面，創(chuàng)造歷史。首次私人月球任務(wù)已于2014年發(fā)射升空。雖然月球所有權(quán)和合法性問(wèn)題仍存在諸多爭(zhēng)議，但私人探月也許邁出了月球采礦的第一步。
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