月球是地球唯一的天然卫星，是距离我们最近的天体，它与地球的平均距离约为３８４４０１千米。它的平均直径约为３４７６千米，比地球直径的１／４稍大些。月球的表面积有３８００万千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约７３５０亿亿吨，相当于地球质量的１／８１，月面重力则差不多相当于地球重力的１／６。
月球本身并不发光，只反射太阳光。它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化。满月时亮度平均为－１２．７等。
月球的表面是由平原、山峰和山谷组成的荒漠。还有许多由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑。月球上没有供人类呼吸的空气，但是可能有供饮用的水。最近在月球阴面的一个很深的陨石坑底发现了冰。科学家们认为这些冰可能是某次与月球相撞的彗星带来的。彗星的冰没有融化，因为月球的背阴面温度非常低。
月球地形
月面上山岭起伏，还有洋、海、湾、湖等各种特种名称。其实月面上并没有水。环形山是碗状凹坑结构。直径大于１千米的环形山有３３０００多个。许多环形山的中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海，是广阔的平原。月海有２２个。最大的是风暴洋，面积５００万平方千米。由于月球上没有大气，在加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。
月面的地形主要有：环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷（月隙）。
月球的成因有三种假说：俘获说、分裂说和同源说。
月球环形山
环形山这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。最大的环形山是南极附近的贝利环行山，直径２９５千米，比海南岛还大一点。小的环行山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于１０００米的大约有３３０００个。占月面表面积的７～１０％。有个日本学者１９６９年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有同心园状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。
月海
肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因，这个名不副实的名称保留到了现在。已确定的月海有２２个，此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的２２个绝大多数分布在月球正面。背面有３个，４个在边缘地区。在正面的月海面积略大于５０％，其中最大的“风暴洋”面积越五百万平方公里，差不多九个法国的面积总和。大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积７万平方千米，比汽海等还大得多。月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有腐沼、疫沼、梦沼三个，其实沼和湾没什么区别。月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低１～２千米，个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低６０００米。月面的返照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来现得较黑。
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆，它一般比月海水准面高２～３千米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。在月球上，除了犬牙交差的众多环形山外，也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延１０００千米，但高度不过比月海水准面高三，四千米。山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南极附近）也不过９０００米和８０００米。月面上６０００米以上的山峰有６个，５０００～６０００米２０个，４０００～５０００米则有８０个，１０００米以上的有２００个。月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在月海中，这种峭壁也称“月堑”。
月食
月食的原理。在农历十五、十六，月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会进入地球的本影，而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影，就产生月偏食。当月球进入地球的半影时，应该是半影食，但由于它的亮度减弱得很少，不易察觉，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。
月食都发生在望（满月），但不是每逢望都有月食，这和每逢朔不都出现日食是同样的道理。在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，因此，一般情况下就不会发生月食。每年月食最多发生３次，有时一次也不发生。
月食的过程
月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。
初亏：月球刚接触地球本影，标志月食开始。
食既：月球的西边缘与地球本影的西边缘内切，月球刚好全部进入地球本影内。
食甚：月球的中心与地球本影的中心最近。
生光：月球东边缘与地球本影东边缘相内切，这时全食阶段结束。
复圆：月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月食全过程结束。
月球被食的程度叫“食分”，它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。
古时候，人们不懂得月食发生的科学道理，像害怕日食一样，对月食也心怀恐惧。外国有人传说，１６世纪初，哥伦布航海到了南美洲的牙买加，与当地的土著人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角，断粮断水，情况十分危急。懂点天文知识的哥伦布知道这天晚上要发生月全食，就向土著人大喊，“再不拿食物来，就不给你们月光！”到了晚上，哥伦布的话应验了，果然没有了月光。土著人见状诚惶诚恐，赶快和哥伦布化干戈为玉帛。
公元前２２８３年美索不达米亚的月食记录是世界最早的月食记录，其次是中国公元前１１３６年的月食记录。月食现象一直推动着人类认识的发展。早在１８８１年前，中国汉代天文学家张衡就弄清了月食原理。公元前４世纪，亚里土多德从月食时看到的地球影子是圆的，而推断地球是球形的。公元前３世纪的古希腊天文学家阿利斯塔克（Aristarchus）和公元前２世纪的伊巴谷（Hipparchus）都提出通过月食测定太阳一地球一月球系统的相对大小。伊巴谷还提出在相距遥远的两个地方同时观测月食，来测量地理经度。２世纪，托勒密利用古代月食记录来研究月球运动，这种方法一直延用到今天。在火箭和人造地球卫星出现之前，科学家一直通过观测月食来探索地球的大气结构。
月相
随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，这里的圆缺就是指“月相变化”：在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。由于月球本身不发光，在太阳光照射下，向着太阳的半个球面是亮区，另半个球面是暗区。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化，就使它被太阳照亮的一面有时对向地球，有时背向地球；有时对向地球的月亮部分大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。
每当月球运行到太阳与地球之间，被太阳照亮的半球背对着地球时，人们在地球上就看不到月球，这一天称为“新月”，也叫“朔日”，这时是农历初一。
过了新月，月球顺着地球自转方向运行，亮区逐渐转向地球，在地球上就可看到露出一丝纤细银钩似的月球，出现在西方天空，弓背朝向夕阳，这一月相叫“蛾眉月”，这时是农历初三、四。随后，月球在天空里逐日远离太阳，到了农历初七、八，半个亮区对着地球，人们可以看到半个月亮（凸面向西），这一月相叫“上弦月”。
当月球运行到地球的背日方向，即农历十五、十六、十七，月球的亮区全部对着地球，我们能看到一轮圆月，这一月相称为“满月”，也叫“望”。
满月过后，亮区西侧开始亏缺，到农历二十二、二十三，又能看到半个月亮（凸面向东），这一月相叫做“下弦月”。在这一期间月球日渐向太阳靠拢，半夜时分才能从东方升起。
又过四五天，月球又变成一个蛾眉形月芽，弓背朝向旭日，这一月相叫“残月”。
当月球再次运行到日地之间，月亮又回到“朔”。
月相就是这样周而复始地变化着。如果用月相变化的周期（即一次月相变化的全部过程）来计算，从新月到下一个新月，或从满月到下一个满月，就是一个“朔望月”，时间间隔约２９．５３天，中国农历的一个月长度，就是根据“朔望月”确定的。
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