月球，也稱作太陰，是地球唯一的天然衛(wèi)星。在太陽系中，除了水星和金星外，其他行星都有天然衛(wèi)星。月球的歷史大約有46億年，它由殼、幔、核等分層結構組成。月殼平均厚度約為60-65公里，月幔占了月球的大部分體積，月核溫度約為1000度，可能是熔融狀態(tài)的。月球直徑約為3476公里，是地球的1/3，太陽的1/400。月球表面有陰暗的部分和明亮的區(qū)域。早期的天文學家觀察月球時，以為發(fā)暗的地區(qū)都有海水覆蓋，因此把它們稱為“海”，如云海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那里山脈縱橫，星羅棋布的環(huán)形山遍布。位于南極附近的貝利環(huán)形山直徑295公里，可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環(huán)形山，深達8788米。月球的正面永遠面向地球，這是潮汐長期作用的結果。背面大部分不能從地球看見，除非在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動而中間可見。在沒有探測器的年代，月球的背面一直是個未知的世界。月球大約一個農(nóng)歷月繞地球運行一周，每小時相對背景星空移動半度，即與月面的視直徑相若。月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。月球圍繞地球運行一周所需時間稱為一個恒星月；而新月與下一個新月（或兩個相同月相之間）所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恒星月長，因為地球在月球運行期間，本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。由于月球的自轉周期和它的公轉周期完全一樣，地球上只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期，地球便一直受到一個力矩的影響，導致自轉速度減慢，這個過程稱為潮汐鎖定。因此，月球以每年約38毫米的速度遠離地球，同時地球的自轉越來越慢，一天的長度每年變長15微秒。月球對地球所施的引力是潮汐現(xiàn)象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉并非嚴格。由于月球軌道為橢圓形，當月球處于近日點時，它的自轉速度便追不上公轉速度，因此我們可見月面東部達東經(jīng)98度的地區(qū)，相反，當月處于遠日點時，自轉速度比公轉速度快，因此我們可見月面西部達西經(jīng)97度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為經(jīng)天秤動。地球與月球圍繞共同質心運轉，共同質心距地心4700千米（即地球半徑的2/3處）。由于共同質心在地球表面以下，地球圍繞共同質心的運動好像是在“晃動”一般。從地球北極上空觀看，地球和月球均以迎時針方向自轉；而且月球也是以迎時針繞地運行；甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。很多人不明白為什么月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數(shù)值會有這么大的變化。其實，軌道傾角是相對于中心天體（即地球）而言的，而自轉軸傾角則相對于衛(wèi)星。月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉軌道平面）保持著5.145 396°的夾角，而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球并非完美球形，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不燃型斷進動（即與黃道的交點在順時針轉動），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對于地球赤道面（地球赤道面以23.45°傾斜于黃道面）的夾角會由28.60°（即23.45°+ 5.15°）至18.30°（即23.45°- 5.15°）之間變化。同樣地，月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角，使它出現(xiàn)±0.002 56°的擺動，稱為章動。白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點——其中升交點（北點）指月球通過該點往黃道面以北；降交點（南點）則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時，便會發(fā)生日食；而當滿月剛好在月交點上時，便會發(fā)生月食。月球背面的結構和正面差異較大。月海所占面積較少，而環(huán)形山則較多。地形凹凸不平，起伏懸殊。最長和最短的月球半徑都位于背面，有的地方比月球平均半徑長4公里，有的地方則短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未發(fā)現(xiàn)“質量瘤”。背面的月殼比正面厚，最厚處達150公里，而正面月殼厚度只有60公里左右。月球本身并不發(fā)光，只反射太陽光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化。平均亮度為太陽亮度的1/465000，亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時亮度平均為-12.7等（見）。它給大地的照度平均為0.22勒克斯，相當于100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個良好的反光體，它的平均反照率只有7%，其余93%均被月球吸收。月海的反照率更低，約為6%。月面高地和環(huán)形山的反照率為17%，看上去山地比月海明亮。月球的亮度隨而變化，下表[]以滿月亮度為100，列出不同月齡時的亮度值。從中可以看出，滿月時的亮度比上下弦要大十多倍。由于月球上沒有大氣，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達+127℃；夜晚，溫度可降低到-183℃。這些數(shù)值，只表示月球表面的溫度。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，這種測量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由于月面物質導熱率低造成的。從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼厚60～65公里。月殼下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分體積。月幔下面是月核。月核的溫度約1,000℃，很可能是熔融的，據(jù)推測大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質構成。詳情