月球

月球，俗称月亮，是地球唯一的天然衛星，直徑約等于地球的四分之一，質量约为地球的1/81，相对于所环绕的行星，它是体积和质量最大的卫星，并且是太陽系中第五大的衛星，也是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于木卫一。

月球

地球北半球所見的剛過滿月的月球
軌道參數
近地点	363,104 km（0.0024天文單位）
遠地点	405,696 km（0.0027天文單位）
半長軸	384,399 km（0.00257天文单位）
離心率	6998549000000000000♠0.0549
軌道週期	27天7小时43.1分
會合週期	29天12小时44分2.9秒
平均軌道速度	1.022 km/s
軌道傾角	5.145°（与黃道） （与地球赤道傾角在18.29°-28.58°間）
升交點黃經	每18.6年在公轉軌道上退行一周
近地点參數	每8.85年在公轉軌道上順行一周
隸屬天体	地球
物理特徵
平均半徑	1,737.10 km（地球半徑的0.273倍）
極半徑	1,735.97 km（地球半徑的0.273倍）
扁率	0.0012
周長	10,921 km（赤道周长的0.273倍）
表面積	3.793 × 10^7 km^2（地球表面積的0.074倍）
體積	2.1958 × 10^10 km^3（地球體積的0.020倍）
質量	7.3477 × 10^22 kg（地球質量的0.0123倍）
平均密度	3.3464 g/cm^3
表面重力	1.622 m/s^2 （0.1654 g）
逃逸速度	2.38 km/s
恆星週期	27.321582天（同步）
赤道自轉速度	4.627 m/s
轉軸傾角	1.5424°（對黃道） 6.687°（對軌道平面）
反照率	0.136
表面溫度 最低 平均 最高 赤道 100 K 220 K 390 K 85°N 70 K 130 K 230 K
視星等	−2.5至−12.9 −12.74（平均滿月）
角直徑	29.3～34.1′
大氣特徵
表面氣壓	10^−7Pa（白天） 3*10^−10 Pa（ 夜晚）（大气总质量：～25000kg）
成分	每立方釐米粒子數量（夜晚时）： 氦-4- 40,000 氖氣- 40,000 氫氣- 35,000 氩-40- 30,000 氖-22- 5,000 氬-36- 2,000 甲烷- 1000 氨氣- 1000 二氧化碳- 1000 含有痕量氧氣、鋁、銈 可能含有磷、鈉、鎂

一般认为月亮形成于约45亿年前，即地球出现后的不久。有关它的起源有几种假说，但沒有一種能完全合理地作毫無破綻的解釋，最被普遍认可的是大碰撞說，它假設月球形成于地球与火星般大小的「特亞」之间的一次巨大撞击。

它的自轉與公轉同步（潮汐鎖定），因此以同一面朝向地球。月球正面標記著黑暗的火山熔岩海，中間夾雜著明亮和古老地殼的高地和明顯的陨石坑。從地球用肉眼觀測，月球是除了太阳之外最亮的天體，尽管它看起來非常明亮，但其表面实际很暗，反射率仅略高于旧沥青。由于月球在天空中非常容易被觀測，再加上規律性的月相變化，使它自古以來就对人类文化如曆法、藝術和神話等产生重大影響。月球的引力影響造成地球海洋的潮汐和每一天的時間延長。月球現在與地球的距離，大約是地球直徑的30倍，換而言之，將太陽系八大行星外加冥王星塞進地球與月球間還有剩余空間。而月球與太陽的大小比率與距離的比率相近(約1：397)，使得它的視覺大小與太陽幾乎相同，在日食時月球可以完全遮蔽太陽而形成日全食。

月球是第一个人類曾經登陸過的地外星球。前蘇聯的月球計划在1959年发射了第一艘登月的無人太空船，而美國NASA的阿波羅計畫是到目前為止，唯一實現的載人登月任務。阿波羅8號在1968年曾載人環繞月球，1969年阿波羅11號首次載人登陆月球，至1972年人类共六次登月成功。這些任務总共帶回超過380公斤的月球岩石，其中有些被用於研究月球的地質，以了解月球的起源（通过相关的研究提出月球形成于45億年前的巨大撞擊假说），月球內部結構形成以及月球形成后的歷史。在1972年阿波羅17號之後，只有無人太空船繼續拜訪月球，其中最值得一提的是蘇聯的月球步行者漫遊車。自從2004年，日本、中國、印度、美國和歐洲太空總署都發射了繞月衛星。這些太空探測器確認了月球極區上永久陰暗的坑穴的土壤中有水冰的存在。2019年中國的探測器嫦娥四號首次登陸月球背面进行勘察，次年嫦娥五號携带月壤样本于2020年12月17日1時59分返回地球，成为自冷战结束之后再次有收集月球样本回地球的活动。现在人类有多个載人重新登陆探測月球的計畫，例如美國阿耳忒弥斯计划、中国载人月球探测工程等已經確定實施，但細節均在研議階段，短時間內還未能成行。美国亦将登月计划推迟到2027年。现在在外太空條約下，月球依然是所有國家以和平的用途可以自由前往探測的場所。

名稱和語源

中文的“月”为象形文字，在甲骨文中月像一彎眉月的樣子。東漢許慎在《說文解字》一書中分析月的字型時說：「月，阙也。」人們經過觀察，發現月圓的時間少，阙（弦月或眉月等）的時間多，於是就照眉月的樣子創造出這個象形字。古称太陰、玄兔、嬋娟、望舒等。

在英語中月的專有名稱是“the Moon”。该名詞源於原始日耳曼語的“*mǣnōn”，在725年之前的古英語被称为"mōna"，1135年为“mone”，大約在1380年变为“moone”，之后再变成现在的写法。月球在現代英語的主要形容詞是“lunar”，源自拉丁文的“Luna”。另一個比較不常用的形容詞是“selenic”，則源自古希臘文的“Σελήνη”（Selene），是衍生自字首“seleno-”（例如“selenography”）。古希腊塞勒涅（Selene）和古罗马的狄安娜（Diana）或称辛西娅（Cynthia）的女神都是月球的名字。辛西娅和塞勒涅是反映月球处于不同轨道期如远月点、近月点的专门术名，狄安娜一名连接死亡，意指白天。

以天體位置來看月球也能稱呼為地衛一（Earth I，Sol IIIa），但以天體位置來稱呼在天文學的術語使用上較為罕见。

形成

有数種機制都认为月球形成於45.27億±0.10億年之前，即大約是太陽系誕生之後的3000萬至5000萬年。這些機制包括分裂說、捕獲說和地月同源說（孿生說）等。分裂說认为月球是由于離心力從地殼分裂出去，但要产生如此大的离心力，需要地球在诞生初始时有超高速的自轉。捕獲說则认为月球是在成型时被地球引力场捕获的天体，但这种假说需要地球拥有一個有非常大的大氣層來消耗月球通過時的能量，减缓月球运动速度。同源說认为地球和月球形成于同一原生吸積盤，但這种假说無法解釋月球上金屬鐵的匱乏，也不能解釋地月系統的高角動量。

现今主流的地月系統形成理論是大碰撞說：一顆火星大小的天體（被称为特亚，神话故事中月球女神塞勒涅的母亲）與原生地球碰撞，爆裂出的物質進入環繞地球的軌道，經由吸積形成月球。

该假说虽然不是很完美，但也许是最好的解释。在1984年10月有关月球起源会议召开前的18个月，比尔·哈特曼（Bill Hartmann）、罗杰·菲利普斯（Roger Phillips）和杰夫·泰勒（Jeff Taylor）挑战月球科学家同事们：“你们有十八个月的时间，下定决心，回到阿波罗数据，回到电脑中，做所有你们必须做的事。不要来参加我们的会议，除非你们有了有关月球诞生的话要说。”1984年夏威夷科纳的会议上，大碰撞假说成为最受欢迎的理论。

在会议之前，有三种“传统”理论学派，加上少数开始认真思考大撞击理论的人，以及为数众多，认为辩论永远不能解决问题的中间派。会后，学术界实质上只分为两派：大碰撞阵营和不可知论者。

大碰撞說认为：在太陽系诞生的早期，巨大的撞擊是很常見的。電腦模擬的大碰撞模型表明，这样的撞击后产生的双星系统具有充分的角动量匹配目前地月系统的轨道参数，而且也可以解释月球具有相对较小核心的原因。此外，大碰撞說还可以合理解释地月成分的不同：月球的大部分组成成分都來自撞擊前的天体，而并不是原生的地球。但是这个假说仍然不是很完善，例如对隕石的研究却顯示內太陽系的其他天體，如火星、灶神星等，其氧和鎢的同位素成分和地球不同，而地球和月球有非常相似的同位素成分。一个合理的解释是导致地月系形成的撞擊混合了地球和月球形成時挥发的物质，有可能导致两个天体之间同位素的組成变得均衡，但这种解释仍有爭議。

大碰撞中所釋放的大量能量和之後在地球軌道上再作用的物質會熔化地球的外殼，形成岩漿海。新形成的月球也會產生自己的月球岩漿海，估計它的深度范围为500公里（310英里）至1737公里(1079英里)，最深相当于月球自身的半徑。

尽管它准确地解释许多证据，但大撞击假说很难完全解释一切，其中大部分涉及月球的组成成分。

另外一种假说则认为大碰撞产生了两颗在同一轨道上的卫星，一个就是月球，而另外一个较小，直径只有约1000公里。在数千万年后，两个卫星缓慢相撞，最后合二为一。这种假说解释了月球一面地势平坦，另一面则地势起伏不平的原因。

2001年，华盛顿卡耐基研究所的一个研究团队报告了对月球岩石同位素最精确的测量值，研究小组惊讶地发现，阿波罗计划所带回岩石的同位素特征，与地球岩石相同，而不同于太阳系几乎所有的天体。这完全出乎于以前认为的进入轨道形成月球的大部分物质都来自于忒伊亚的想法。2007年加州理工大学研究人员宣布，忒伊亚同位素特征与地球相同的概率低于1%。2012年发表的阿波罗月球样品的钛同位素分析同样表明，月球和地球的组成成分相同，这完全有悖于大碰撞假说预期的月亮形成于远离地球的轨道或来自忒伊亞。

物理特性

月球背面的月海较少