自古以来，月亮就是无数神话和诗歌描写的对象，人们对我们这个小朋友寄托了无限的想象。但是，对月球真正细致的了解，还只是近半个世纪的事情。也许有一天，人类真的能够移居月球。
月球——我们的好伙伴
月球是我们地球不折不扣的小弟弟，它是被人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。研究月球，就是研究我们的过去，规划我们的未来。
月球的年龄大约有46亿年。月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60～65千米。月壳下面到1000千米深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000℃，很可能是熔融状态的。月球直径约3474.8千米，是地球的1/4、太阳的1/400，月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看去月亮和太阳一样大。月球的体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81左右，月球表面的重力约是地球重力的1/6。
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。月球27.321666天绕地球运行一周。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。也正因为如此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。
月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近地点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远地点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为经天秤动。
月球的起源
对于月球的起源，人们有着多种说法。
首先是分裂说。这种假说认为，在太阳系形成之初，地球处于高温熔融状态，在自转的过程中，赤道上的一大块物质被抛出。太阳的引力和离心力吸引了这块物质，使它在地球和太阳之间不断地围绕地球旋转，同时吸收宇宙里的其他物质，逐渐变大、冷却，最后形成了月球。根据这个假说，地球上的太平洋就是月球挖出去后形成的。
但是，经过对人类登月后带回的大量月球岩石的检测，人们从中发现了很多地球上从未见过的元素，这说明月球和地球并非原属一体。
其次是俘获说。此种假说认为，月球本是太阳系的一颗行星，围绕太阳旋转，后来被地球的强大吸引力所吸引，变成了地球的卫星。但是根据科学家的研究，月球的直径相当于地球的1/4，地球的引力还不足以俘获如此大的卫星。
第三是地月同源说。这种说法认为，地球和月球在太阳系诞生之初本是一对孪生兄弟，都是围绕着太阳旋转的星云。后来，这些星云中较大、较重的熔岩物质形成了地球，较小、较轻的金属物质则形成了月球。
还有一种是碰撞说。该种假说认为，在地球形成的早期，地球与一颗火星般大小的天体发生碰撞，一部分物质飞溅出去，后来这些物质又聚集在一起形成了月球。
20世纪90年代，美国发射的“月球勘探者号”探测器发回的探测数据使碰撞说得到了证实。如今，这一说法已逐渐被人们认可。
月球的环形山
月球表面最大的特点就是到处都布满了大大小小的环形山，可以说月面是环形山的世界。
1609年，伽利略发明望远镜后对准的第一个目标就是月球。他惊讶地发现，月球表面并不像人们原先想象的那么光滑，而是密密麻麻布满了环形山，伽利略形容它们“好似孔雀尾巴上的圆斑”。经过几百年的观测与研究，今天的天文学家对月面环形山几乎已经了如指掌。
据统计，仅月球正面直径大于l千米的环形山，大约就有3万多个。如果连那些直径在1米左右的小环形山都算上的话，那么月面环形山的总数大概还要增加近千倍。人们将一些科学家的名字赋予环形山。在月球的南极附近有一个叫贝利的环形山，直径有280千米，这是月面上最大的环形山。哥白尼环形山位于月球赤道附近很醒目的地方，虽然不算最大，但很著名。有些环形山，还有向四面散射开去的一些明亮的光带，称做辐射纹。位于南半球的第谷环形山的辐射纹最引人注目，长长短短总共12条，最长的达1800千米，蔚为壮观。辐射纹是怎么形成的，目前人们还没有找到令人满意的答案。满月前后辐射纹特别明亮，不用望远镜就能看得很清楚，非常美丽。
月球表面为什么会有这么多环形山呢？科学家们分析这是由外来的小天体撞击而成的，像小行星、彗星、流星等。由于月球表面没有大气层的保护，因此外来的小天体都会直接砸到月面上，给月面砸出了这么多大大小小的“伤疤”。
1999年11月18日凌晨，当狮子座流星雨来临的时候，美国休斯敦大学的天文学家观测到了狮子座流星撞击月球背阴面的闪光现象，证实这种分析是正确的。
月球的大气
没有大气的月球
月球周围没有大气层，这一点天文学家早已下了结论。登上月球的宇航员们实地测量的结果发现，月面的大气大致是地球海平面大气密度的万亿分之一，比实验室中制造的真空还稀薄。天文学家分析是由于月球表面引力太小，气体都跑掉了。没有空气，也就不会有水分。
因为水会变成水蒸气，当水变成水蒸气的时候也会像其他气体一样逃脱了月球的引力跑到了宇宙太空。
温差极高的月球
大气具有调节温度的作用。月球上没有大气，因此月面上的昼夜温差大得令人害怕。白天，温度最高可达130℃，夜晚最低可降到-180℃。温差达300℃之高。如此剧烈的温度变化，简直令人难以想象。
大气还具有散射阳光的作用。地球上的天空绚丽多彩，蔚蓝色的天空、彩霞、白云等等，这都是由于有大气层的缘故。而月球上没有大气，月球上的天空永远是黑暗的。太阳看起来更明亮更耀眼，而且还能看到色球层和日晃，十分壮观。
在月球上，如果一个人站在大石头的背阴面，那么别人是绝对看不到你的。因为没有大气散射阳光，太阳直接照射的地方非常明亮，而背阴部分就是漆黑一片，黑得真正达到了伸手不见五指的程度。
没有风的月球
风在根本上是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风能就是空气的动能，风能的大小决定于风速和空气的密度。
因此，在月球上，因为没有大气，就不存在大气的流动，所以就没有风，旗子是不可能迎风飘动的。而且，更加奇妙的是，因为没有风，所以人类在月球表面留下的脚印，即使过很多年也不会被埋没，会一直保留下去。
月 海
在月面上，也有“月海”，不过它与我们地球上的“海”完全是两回事。它们也都有各自的名字，像静海、云海、澄海、雨海、危海、丰富海、风暴洋等等，其实不过是比周围高地低洼的大平原，在月面上呈现出一片片暗黑区域。既然是平原，为什么都叫“海”呢？
这是因为当年伽利略的望远镜太小了，他看不清楚月面上的黑影子究竟是什么，猜想它们可能是像地球上一样的海洋，于是就叫它们月海，这些月海的名字，就一直沿用下来。
如同地球一样，月球上也覆盖着一层“土壤”，不过叫“月壤”更准确，同时有岩石散布。月壤由月尘、岩屑和小小的岩块组成，还含有很多色彩美丽的玻璃质小珠。
月壤有的地方只有几厘米厚，有的地方厚达8米，下面是坚硬的岩石，岩石中含有几十种矿物，也许有一天，当我们有能力开发月球的时候，这些矿物质会给我们带来帮助。
月亮的光辉从何而来
我们都知道，月球本身是不能发光的。它之所以看起来那么明亮、皎洁，完全是因为它反射了太阳的光芒。月亮的明亮程度，还与它的反照率、反光面的大小、距离地球的远近以及距离太阳的远近有关。
月亮的反照率不高，只有7％，也就是说，月亮只把从太阳那里得到的7％的太阳光反射了出来。
当月亮轨道上绕行到太阳和地球之间，月亮的黑暗半球对着地球，这时叫朔，正是农历每月的初一。而在这个时候，我们是看不见月亮的，因此称为朔月。在朔月那天的太阳称为朔日。
而当月亮隔着地球正对太阳，天文学上称为“望”或“满月”。这时候人们见到的反射太阳光的月面最大，近于正圆形。很明显。在一个月中，这时月光应该最明亮。
在由“朔”转向“望”的过程中，月亮也越来越大；反之，在由“望”转向“朔”的过程中，月亮也越来越小。
“望”一般发生在农历的每月十五日或十六日，甚至在十七日。而中秋节固定在农历八月十五日，因此每年的中秋节不一定就是逢“望”的日子，而在大多数情况下，农历十六的月亮比十五的更圆。正所谓“十五的月亮十六圆”。
即使逢“望”，满月的大小也不一致。这与月亮的位置有关。月亮绕地球转的轨道是椭圆形的，所以月亮离地球就时远时近。月亮与地球的距离近，又刚好是望日，月亮自然比离地球远的时候更大更明亮。同时，地球走在绕日轨道上的近日点时，月亮与太阳距离较近，反射日光更强些。
在月球上能够看到日出和日落吗
月球是地球的卫星，所以受到自转和围绕地球公转的影响，在月球上看到太阳的情况，与地球上看到太阳的情况，是完全不同的。
