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月亮

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月亮，簡稱月，有指舊時叫做月光[1]，古代叫太陰，天文學上叫佢做月球或者地衛一，用☾來代表佢，係地球唯一嘅天然衞星，太陽系第五大衞星。佢嘅標誌係新月。月亮係地球望上天第二光嘅嘢，夜晚重係最光嘅嘢。而叫月球，就係天文學家發現，月亮其實係一個球體，作以就叫月球喇。而科學文章多數叫佢做月球。

月亮
軌道離心率0.0567 ±0.0001 喺Wikidata改呢個
視星等−12.74 喺Wikidata改呢個
個名嚟自光 喺Wikidata改呢個
軌道傾斜角5.145 角度 喺Wikidata改呢個
質量73.4767 ±0.0033 喺Wikidata改呢個
溫度95 開氏、390 開氏 喺Wikidata改呢個
半徑1,737.1 千米、1,738.14 千米、1,735.97 千米 喺Wikidata改呢個
公轉週期27.321661 日 (曆法) 喺Wikidata改呢個
半長軸384,400 千米 喺Wikidata改呢個
體積21,968,000,000 立方米 喺Wikidata改呢個
遠日點距離405,500 千米 喺Wikidata改呢個
近日點距離363,300 千米 喺Wikidata改呢個
同地球嘅距離385,000.5 千米 喺Wikidata改呢個
天文符號 喺Wikidata改呢個
母星體地球 喺Wikidata改呢個
子星體Lunar Reconnaissance Orbiter、CAPSTONE 喺Wikidata改呢個
軌道嘅類型highly elliptical orbit 喺Wikidata改呢個

月球同地球嘅平均距離係384,405千米（238,857英里）。月球嘅直徑係3,476千米（2,160英里）。由月球反射嘅太陽光，用1.3秒就射到落地球。

1969年9月美國派出「阿波羅11號」太空船往返月球，任務期間杭思朗同艾德靈成為最先登陸月球嘅人。美國「阿波羅」登月計畫至阿波羅17號完。

自然史

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月球地質年代

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内文：月球地質年代

月球嘅地質時期係根據佢哋嘅特徵嚟命名嘅，由喺黑鼆鼆嘅月海出面最多撞擊坑嘅時期，去到月海同埋後期嘅撞擊坑時期，最後到後生、仍然好光，所以好易睇到、有射紋系統嘅撞擊坑，好似哥白尼撞擊坑或者第谷撞擊坑噉。

形成

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内文：月球嘅起源、大碰撞假說同拱星盤
 
月球背面冇近月面嘅特徵，即係大型嘅黑鼆鼆嘅月海區域。月球近面可能喺月球早期嘅歷史入面係噉嘅樣。[2][3]

對月球樣本嘅同位素定年表示，月球喺太陽系嘅起源之後大約五千萬年形成嘅。[4][5] 歷史上，有人提出咗幾種形成機制，[6] 但係冇邊個可以圓滿噉解釋到地球–月球系統嘅特徵。透過離心力[7]將月球由地殼分裂出嚟，會要求地球嘅初始自轉速度快得滯。[8] 重力捕獲一個預先形成嘅月球[9]，取決於地球嘅大氣層係咪大到唔合理嘅程度，先可以消散途經月球嘅能量。[8] 喺原始嘅吸積盤入面，地球同埋月球一齊共同形成，解釋唔到月球入面金屬嘅匱乏。[8] 呢啲假說都解釋唔到地球–月球系統嘅高角動量。[10]

而家主流嘅理論係，地球–月球系統係喺一個火星咁大嘅星體（名叫「忒伊亞」）同埋原始地球發生巨型撞擊之後形成嘅。 傾斜嘅撞擊將物質噴射到地球嘅軌道上面，而啲物質吸積埋一齊，形成咗月球[11][12]，啱啱超出地球嘅 洛希極限，大約 2.56 地球半徑。[13]

巨型撞擊喺早期嘅太陽系入面諗住係好常見嘅。巨型撞擊嘅電腦模擬產生咗一啲結果，呢啲結果同月球核心嘅質量，同埋地球–月球系統嘅角動量係吻合嘅。 呢啲模擬顯示，月球大部分係嚟自撞擊體，而唔係原始地球。[14] 但係，由2007年開始同埋之後嘅模型表示，月球有更大嘅比例係嚟自原始地球。[15][16][17][18] 太陽系內部嘅其他星體，好似火星同埋灶神星，根據嚟自佢哋嘅隕石，佢哋嘅氧同埋鎢同位素成分同地球嘅好唔同。 但係，地球同埋月球嘅同位素成分幾乎完全一樣。 地球–月球系統嘅同位素均等化，可能可以用撞擊後嘅混合嚟解釋，蒸發咗嘅物質形成咗佢哋兩個，[19]雖然呢個講法係有爭議嘅。[20]

撞擊會釋放出足夠嘅能量，將噴射物同埋地殼液化，形成岩漿海洋。 液化咗嘅噴射物之後可能會重新吸積到地球–月球系統入面。[21][22] 新形成嘅月球會有自己嘅岩漿海洋；佢嘅深度估計由大約 500 km（300英里） 到 1,737 km（1,079英里）。[21]

雖然巨型撞擊理論解釋到好多證據，但係一啲問題仍然未解決，大部分都同月球嘅成分有關。[23] 一啲模型認為月球攞到好多原始地球嘅物質，呢啲模型同鋯、氧、矽同埋其他元素嘅地球化學數據更加難以協調。[24] 喺2022年發表嘅一項研究，用高分辨率模擬（最多 108 粒子），發現巨型撞擊可以即時將一顆衛星放入軌道，呢顆衛星嘅質量同埋鐵含量同月球差唔多，而且遠遠超出地球嘅洛希極限。 即使係最初喺洛希極限範圍內通過嘅衛星，都可以可靠同埋可預測噉生存落嚟，通過部分剝離，然後扭轉到更寬、更穩定嘅軌道上面。[25]

喺2023年11月1號，科學家報告話，根據電腦模擬，忒伊亞嘅殘餘物可能仍然喺地球內部存在。[26][27]

自然發展

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藝術家描繪嘅月球，可能喺後期重 bombardment 期之後，大約40億年前喺地球天空出現嘅樣。嗰陣時月球圍繞地球嘅軌道係而家距離嘅一半，令佢睇起身大過而家2.8倍。[28]

新形成嘅月球定喺一個比而家更接近地球嘅軌道上面。 因此，每個天體喺另一個天體嘅天空入面都顯得大好多，月食更加頻繁，而且潮汐效應都更加強烈。[28] 由於潮汐加速，月球圍繞地球嘅軌道變得明顯更大，週期亦都更長。[29]

形成之後，月球冷卻落嚟，佢嘅大部分大氣層都剝離咗。[30] 月球表面自此之後俾大型撞擊事件同埋好多細型撞擊事件塑造，形成咗一個以各種年齡嘅撞擊坑為特徵嘅景觀。

月球嘅火山活動一直活躍到12億年前，噉樣就鋪設咗顯眼嘅月海。 大部分月海玄武岩喺雨海世期間噴發，即係33–37億年前，雖然一啲仲後生，有12億年咁後生，[31] 一啲就仲舊，有42億年咁舊。[32] 對於月海玄武岩嘅噴發有唔同嘅解釋，特別係佢哋唔均勻嘅出現，主要出現喺近月面。 月球高地喺月球背面嘅分佈原因都唔係好清楚。 拓撲測量顯示，近月面嘅地殼比背面薄。 噉樣一種可能嘅情況係，近月面嘅大型撞擊可能令熔岩更容易流到表面。[33]

物理特徵

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由於潮汐拉伸，月球係一個非常輕微嘅不等邊橢球體，佢嘅長軸從面向地球嘅方向偏移咗30°，原因係撞擊盆地嘅重力異常。 佢嘅形狀比而家嘅潮汐力可以解釋嘅更加拉長。 呢個「化石隆起」表示，月球喺佢圍繞地球嘅軌道係而家距離嘅一半嗰陣時凝固嘅， 而且佢而家太凍，佢嘅形狀恢復唔到佢而家軌道距離嘅流體靜力平衡狀態。[34]

大細同埋質量

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想知多啲：List of natural satellites
 
太陽系主要衛星嘅大細比較，地球按比例縮放。 有十九顆衛星夠大夠圓，有幾顆有地下海洋，其中一顆，泰坦，有相當可觀嘅大氣層。

月球按大細同埋質量嚟講，係太陽系第五大天然衛星，可以歸類為行星質量衛星之一，令佢喺地球物理學定義下成為一顆衛星行星。[35] 佢細過水星，但係明顯大過太陽系最大嘅矮行星，冥王星。 月球係太陽系入面，相對於佢嘅主星嚟講，最大嘅天然衛星。[a][b][36]

月球嘅直徑大約係3,500公里，超過地球嘅四分之一，月球嘅表面面積同澳洲大陸嘅闊度差唔多，[37]歐洲或者美國本土都係。[38] 月球嘅總表面積大約係3800萬平方公里，同美洲嘅面積差唔多。[39][40]

月球嘅質量係地球嘅1⁄81，[41] 喺行星衛星入面密度第二高，表面重力第二高，僅次於木衛一，為 0.1654 g，逃逸速度為 2.38 km/s（8600 km/h；5300 mph）。

結構

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内文：月球嘅內部結構同月球地質學
 
月球內部結構：固體內核（鐵金屬）、熔融外核、硬化地幔同埋地殼。 月球近月面嘅地殼，即係永久面向地球嘅一面，比較薄，有更大嘅區域俾曾經熔融嘅地幔物質淹沒，形成今日嘅月海。

月球係一個分異嘅天體，最初處於流體靜力平衡狀態，但係之後就偏離咗呢個狀態。[42] 佢有一個地球化學上唔同嘅地殼、地幔同埋核心。 月球有一個固體嘅富鐵內核，半徑可能細到 240公里（150英里），同埋一個主要由液態鐵組成嘅流體外核，半徑大約 300公里（190英里）。 喺核心嘅周圍係一個部分熔融嘅邊界層，半徑大約 500公里（310英里）。[43][44] 呢個結構諗住係通過喺月球形成後唔耐嘅45億年前，全球岩漿海洋嘅分步結晶形成嘅。[45]

呢個岩漿海洋嘅結晶會由橄欖石、斜輝石同埋正輝石等礦物質嘅沉澱同埋下沉作用，產生一個鐵鎂質地幔；喺大約四分之三嘅岩漿海洋結晶之後，密度較低嘅斜長石礦物質可能會形成，並且漂浮到頂部嘅地殼入面。[46] 最後結晶嘅液體最初會夾喺地殼同埋地幔之間，具有高豐度嘅不相容元素同埋產熱元素。[47] 同呢個觀點一致嘅係，從軌道上面進行嘅地球化學繪圖顯示，地殼主要由鈣長石組成。[48] 月球岩石樣本係從地幔部分熔融噴發到表面嘅溢流熔岩，證實咗鐵鎂質地幔嘅成分，佢比地球嘅富含更多鐵。[47] 地殼平均大約有 50公里（31英里） 厚。[47]

月球係太陽系入面密度第二高嘅衛星，僅次於木衛一。[49] 但係，月球嘅內核好細，半徑大約 350公里（220英里） 或者更細，[47] 大約係月球半徑嘅20%。 佢嘅成分唔係好清楚，但係可能係金屬鐵，同少量嘅硫同埋鎳合金化，對月球隨時間變化嘅自轉進行分析，表示佢至少係部分熔融嘅。[50] 月球核心嘅壓力估計為 5 GPa（49,000 atm）。[51]

重力場

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太空人約翰·楊喺月球上面跳躍，說明月球嘅重力加速度大約係地球嘅1/6。 跳躍高度俾EVA太空衣喺月球上面嘅重量（大約 13.6 kg（30 lb））限制，亦都俾太空衣嘅加壓抵抗太空衣嘅彎曲（跳躍所需）限制。[52][53]

平均嚟講，月球嘅表面重力係 1.62 m/s2[54] （0.1654 g；5.318 ft/s2），大約係火星表面重力嘅一半，大約係地球嘅六分之一。

月球嘅重力唔係均勻嘅。 重力場嘅細節已經通過追蹤軌道飛行器發射嘅無線電信號嘅多普勒效應嚟測量。 月球嘅主要重力特徵係重力瘤，同埋一啲巨型撞擊盆地相關嘅大型正重力異常，部分原因係填充嗰啲盆地嘅緻密月海玄武岩熔岩流。[55][56] 呢啲異常極大地影響咗太空船圍繞月球嘅軌道。 有一啲謎團：僅靠熔岩流本身無法解釋晒所有嘅重力特徵，而且存在一啲重力瘤，佢哋同月海火山活動冇關聯。[57]

磁場

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月球嘅外部磁場細過0.2 納特斯拉，[58] 或者細過地球磁場嘅十萬分之一。 月球冇全球偶極磁場，只有地殼磁化，可能喺早期嘅歷史入面獲得，嗰陣時發電機效應仲運作緊。[59][60] 喺佢早期嘅歷史入面，40億年前，佢嘅磁場強度可能同今日嘅地球差唔多。[58] 呢個早期嘅發電機場效應，喺大約十億年前消失，喺月球核心結晶之後。[58] 理論上，一啲殘餘磁化可能嚟自大型撞擊期間產生嘅瞬態磁場，通過等離子雲嘅膨脹。 呢啲雲喺大型撞擊期間，喺環境磁場入面產生。 最大嘅地殼磁化位置，位於巨型撞擊盆地嘅對蹠點附近，支持呢個講法。[61]

大氣層

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内文：月球大氣層
 
喺日出同埋日落時，月球表面睇到稀薄嘅月球大氣層，有月球地平線輝光[62] 同埋月球曙暮暉光線，好似地球嘅曙暮暉光線。 呢幅阿波羅17號嘅素描描繪咗輝光同埋光線[63]，喺普遍嘅黃道光之中。[64][65]

月球有一個大氣層，佢只係由外逸層組成，[66] 稀薄到幾乎係真空，總質量細過 10公噸（9.8長噸；11短噸）。[67] 呢個細質量嘅表面壓力大約係 3 × 10−15 atm (0.3 nPa)；佢隨住月球日而變化。 佢嘅來源包括釋氣作用同埋濺射，濺射係太陽風離子轟擊月球土壤嘅產物。[48][68] 已經檢測到嘅元素包括鈉同埋鉀，係由濺射產生嘅（喺水星同埋木衛一嘅大氣層入面都有發現）； 嚟自太陽風嘅氦-4同埋氖[69]；同埋氬-40、氡-222同埋釙-210，喺地殼同埋地幔入面放射性衰變產生之後釋氣。[70][71] 氧氣、氮氣、碳、氫氣同埋鎂等中性物質（原子或者分子）嘅缺失，佢哋喺月球風化層入面存在，但係原因唔清楚。[70] 月球探測器1號已經探測到水蒸氣，發現佢隨緯度變化，喺大約 60–70 度達到最大值；佢可能係由月球風化層入面嘅水冰昇華產生嘅。[72] 呢啲氣體要唔係因為月球嘅重力返回到月球風化層入面，要唔係就流失到太空入面，要唔係通過太陽輻射壓力，要唔係如果佢哋電離咗，就會俾太陽風嘅磁場掃走。[70]

對阿波羅任務取回嘅月球岩漿樣本嘅研究表明，月球曾經有一個相對濃厚嘅大氣層，喺30億至40億年前嘅7000萬年時間入面。 呢個大氣層嘅來源係月球火山爆發噴出嘅氣體，佢嘅厚度係今日火星嘅兩倍。 古代月球大氣層最終俾太陽風剝離，消散到太空入面。[30]

喺月球周圍存在一個永久嘅月塵雲，由彗星嘅細小粒子產生。 估計每日有5噸彗星粒子撞擊月球表面，導致塵埃粒子噴射出嚟。 塵埃喺月球上方停留大約10分鐘，上升5分鐘，下降5分鐘。 平均嚟講，喺月球上方存在120公斤嘅塵埃，上升到高達表面100公里嘅高度。 LADEE嘅月球塵埃實驗（LDEX）進行嘅塵埃計數發現，雙子座流星雨、象限儀座流星雨、金牛座北支流星雨同埋御夫座 Omicron 流星雨 流星雨期間，粒子計數達到峰值，嗰陣時地球同埋月球通過彗星碎片。 月球塵埃雲係不對稱嘅，喺月球晝夜分界線附近更密集。 [73][74]

表面狀況

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尤金·塞爾南嘅太空衣上面黐咗月塵。 月塵具有高度磨蝕性，可能會損害人體肺部同埋神經系統同埋心血管系統。[75]

嚟自宇宙射線嘅電離輻射、佢哋產生嘅中子輻射，[76] 同埋太陽導致平均輻射水平為每日1.369 毫西弗，喺月球日間，[77] 大約係國際太空站嘅2.6倍，跨大西洋航班嘅5-10倍，地球表面嘅200倍。[78] 為咗進一步比較，飛往火星嘅輻射水平平均大約為每日1.84毫西弗，火星本身嘅輻射水平大約為每日0.64毫西弗，火星上面嘅一啲位置嘅水平可能低至每日0.342毫西弗。[79][80] 太陽輻射亦都靜電噉充電咗高磨蝕性嘅月塵，令佢懸浮起嚟。 呢種效應促成咗黏性、損害肺部同埋裝備嘅月塵容易擴散。[81]

月球相對於黃道嘅軸傾斜只有1.5427°，[82][83] 遠細過地球嘅23.44°。 呢個細軸傾斜意味住月球嘅太陽照明隨季節變化嘅程度遠細過地球，而且亦都令到喺月球北極，喺皮里環形山嘅邊緣，存在一啲永恆光照峰。

月球表面暴露喺劇烈嘅溫差之下，範圍由 120 °C 到 −171 °C，取決於太陽輻照度。 由於缺乏大氣層，唔同區域嘅溫度差異特別大，取決於佢哋係咪喺陽光下或者陰影入面，[84] 令到地形細節喺局部表面溫度方面起到決定性嘅作用。[85] 好多撞擊坑嘅部分，特別係好多極地撞擊坑嘅底部，都係永久陰影。 呢啲永恆黑暗撞擊坑具有極低嘅溫度。 月球勘測軌道飛行器測量到南部極地撞擊坑入面嘅最低夏季溫度為 35 K（−238 °C；−397 °F）[86]，喺北極赫米特環形山嘅冬至附近，只有 26 K（−247 °C；−413 °F）。 呢個係太陽系入面，太空船曾經測量到嘅最低溫度，甚至比冥王星嘅表面更凍。[85]

覆蓋喺月球地殼頂部嘅係一層高度粉碎（破碎成更細嘅粒子）同埋撞擊耕作嘅，主要係灰色嘅表面層，叫做月球風化層，由撞擊過程形成。 更精細嘅月球風化層，即係二氧化矽玻璃嘅月球土壤，質地似雪，氣味似用過嘅火藥。[87] 較舊表面嘅月球風化層通常比年輕表面厚：喺高地入面，佢嘅厚度範圍由 10 Template:Endash[convert: %s]%s 到 4 Template:Endash[convert: %s]%s 喺月海入面。[88] 喺精細粉碎嘅月球風化層下面係大型月球風化層，一層厚達幾公里嘅高度破碎嘅基岩。[89]

呢啲極端條件俾人認為，太空船喺月球上面攜帶細菌孢子嘅可能性唔高，時間長過一個月球軌道週期。[90]

表面特徵

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内文：月面學、月球地形、月球特徵列表同月球嘅四邊形列表
 
阿波羅17號太空人哈里森·施密特喺一塊大嘅月球巨石旁邊，呢塊巨石嘅暱稱係「特蕾西岩」

月球嘅地形已經用激光測高同埋立體圖像分析進行咗測量。[91] 佢最廣闊嘅地形特徵係巨型嘅背面南極-艾托肯盆地，直徑大約 2,240 km（1,390 mi），係月球上面最大嘅撞擊坑，亦都係太陽系入面第二大嘅已確認撞擊撞擊坑。[92][93] 佢嘅底部深 13 km（8.1 mi），係月球表面嘅最低點。[92][94] 月球表面嘅最高海拔位於東北方向，原因可能係南極-艾托肯盆地嘅傾斜形成撞擊增厚咗嗰度嘅地殼。[95] 其他大型撞擊盆地，好似雨海、晴朗海、危海、史密斯海同埋東方海，都具有區域性嘅低海拔同埋升高嘅邊緣。[92] 月球背面嘅表面平均比近月面高大約 1.9 km（1.2 mi）。[47]

斷層崖嘅發現表示，月球喺過去十億年入面已經縮細咗大約90米（300 英尺）。[96] 水星上面都存在類似嘅收縮特徵。 冷海盆地，一個靠近北極嘅盆地，長期以來俾人認為係地質死寂嘅，已經破裂同埋移動。 由於月球冇板塊構造，佢嘅構造活動好慢，裂縫喺佢失去熱量嘅時候形成。[97]

科學家已經確認喺月球上面有一個洞穴，喺靜海附近，離1969年阿波羅11號登陸點唔遠。 呢個洞穴俾人確定為一個坍塌熔岩管道嘅入口，寬大約45米，長度達到80米。 呢個發現標誌住第一個已確認嘅月球洞穴入口。 分析係基於NASA嘅月球勘測軌道飛行器喺2010年拍攝嘅照片。 洞穴嘅穩定溫度大約 17 °C，可以為未來嘅太空人提供一個宜居嘅環境，保護佢哋免受極端溫度、太陽輻射同埋微隕石嘅影響。 但係，挑戰包括可達性同埋雪崩同埋洞穴坍塌嘅風險。 呢個發現為未來嘅月球基地或者緊急避難所提供咗潛力。[98]

火山特徵

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内文：月球嘅火山活動
 
主要火山特徵嘅名稱，月海（藍色）同埋月球近面嘅一啲月球撞擊坑（棕色）

從地球上面用肉眼可見嘅主要特徵係黑暗同埋相對平坦嘅月球平原，叫做「月海」（單數「mare」；拉丁文解做「海洋」，因為佢哋曾經俾人認為係充滿水嘅）[99] 係古代玄武岩熔岩嘅廣闊凝固池。 雖然同地球玄武岩相似，但係月球玄武岩有更多鐵，冇俾水改變嘅礦物質。[100] 呢啲熔岩沉積物嘅大部分噴發或者流入同撞擊盆地相關嘅凹陷入面，雖然月球最大面積嘅玄武岩洪水，風暴洋，同一個明顯嘅撞擊盆地唔對應。 月海入面唔同嘅熔岩流噴發事件，通常可以通過表面反照率嘅變化同埋明顯嘅流動邊緣嚟識別。[101]

月海形成嘅時候，玄武岩熔岩嘅冷卻同埋收縮，喺一啲區域產生咗皺脊。 呢啲低矮嘅蜿蜒山脊可以延伸數百公里，通常勾勒出月海入面嘅埋藏結構。 月海形成嘅另一個結果係沿邊緣產生同心凹陷，叫做弧形月溪。 呢啲特徵喺月海玄武岩喺自身重量下向內下沉嘅時候出現，導致邊緣破裂同埋分離。

除咗可見嘅月海外，月球仲有俾撞擊噴出物覆蓋嘅月海沉積物。 呢啲隱藏月海叫做潛月海，可能比暴露嘅月海更舊。[102] 相反，月海熔岩已經掩蓋咗好多撞擊熔融片同埋池塘。 撞擊熔融物喺碰撞產生嘅強烈衝擊壓力，令撞擊地點周圍嘅區域汽化同埋熔化嘅時候形成。 喺仍然暴露嘅地方，撞擊熔融物可以通過佢嘅分佈、反照率同埋質地同月海熔岩區分開嚟。[103]

蜿蜒月溪，喺月海內部同埋周圍發現，可能係已絕跡嘅熔岩管道或者坍塌嘅熔岩管。 佢哋通常起源於火山噴口，蜿蜒曲折，有時喺推進嘅時候分支。 最大嘅例子，好似施羅特峽谷同埋哈德利月溪，比地球嘅熔岩管道明顯更長、更闊、更深，有時仲有彎曲同埋急轉彎，呢啲喺地球上面又係唔常見嘅。

月海火山活動已經通過各種方式改變咗撞擊坑，包括唔同程度噉填充佢哋，同埋從佢哋內部下面嘅月海物質隆起，抬高同埋破裂佢哋嘅底部。 呢啲撞擊坑嘅例子包括塔倫修斯環形山同埋伽桑狄環形山。 一啲撞擊坑，好似許癸努斯環形山，完全係火山起源，形成破火山口或者陷坑。 呢啲撞擊坑相對罕見，往往比撞擊坑更細（通常幾公里闊）、更淺同埋形狀更唔規則。 佢哋亦都冇撞擊坑特有嘅向上翻轉嘅邊緣。

喺近月面嘅月海入面，發現咗幾個包含盾狀火山同埋火山穹丘嘅地質省。[104] 仲有一啲火山碎屑岩沉積物、火山渣錐同埋由特別高粘度熔岩製成嘅非玄武岩穹丘區域。

幾乎所有嘅月海都喺月球嘅近月面，覆蓋咗近月面表面嘅31%，[41] 而背面只有2%。[105] 原因可能係近月面地殼下面產熱元素嘅集中，噉樣會令到下面嘅地幔升溫，部分熔化，上升到表面同埋噴發。[46][106][107] 大部分月球嘅月海玄武岩喺雨海世期間噴發，即係33–37億年前，雖然一啲仲後生，有12億年咁後生，[31] 一啲就仲舊，有42億年咁舊。[32]

 
硬化嘅雨海熔岩流形成皺脊

喺2006年，一項對伊納環形山嘅研究，伊納環形山係幸福湖入面一個細小嘅凹陷，發現咗鋸齒狀、相對冇塵埃嘅特徵，由於缺乏墜落碎片嘅侵蝕，睇起身只有200萬年歷史。[108] 月震同埋氣體釋放表明月球活動持續緊。[108] 近期月球火山活動嘅證據已經喺70個不規則月海斑塊入面搵到，一啲少過5000萬年歷史。 噉樣提高咗月球地幔比之前認為嘅更溫暖嘅可能性，至少喺近月面係噉，嗰度嘅深層地殼由於放射性元素嘅濃度較高而明顯更溫暖。[109][110][111][112] 喺東方海盆地嘅洛厄爾環形山入面，已經搵到200-1000萬年嘅玄武岩火山活動嘅證據。[113][114] 最初更熱嘅地幔同埋地幔入面產熱元素嘅局部富集嘅某種組合，可能係造成東方海盆地背面長期活動嘅原因。[115][116]

月球顏色較淺嘅區域叫做「terrae」，或者更常見嘅「高地」，因為佢哋比大部分月海更高。 佢哋嘅放射性測年已經確定為44億年前形成嘅，可能代表月球岩漿海洋嘅斜長石堆積岩。[31][32] 同地球唔同，冇人認為主要嘅月球山脈係由構造事件形成嘅。[117]

月海集中喺近月面，可能反映咗背面高地嘅地殼明顯更厚，背面高地可能喺月球形成後幾千萬年，喺地球嘅第二個月球嘅慢速撞擊入面形成。[118][119] 或者，當月球離地球更近嗰陣時，可能係不對稱潮汐加熱嘅結果。[120]

撞擊坑

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想知多啲：月球撞擊坑列表
 
月球背面一個三公里深嘅大型撞擊坑代達羅斯環形山嘅景象

影響月球表面嘅主要地質過程係撞擊坑作用，[121] 撞擊坑喺小行星同埋彗星同月球表面碰撞嘅時候形成。 估計喺月球近月面上面大約有30萬個闊過 1 km（0.6 mi） 嘅撞擊坑。[122] 月球撞擊坑表現出各種各樣嘅形式，取決於佢哋嘅大細。 按直徑遞增嘅順序，基本類型係簡單撞擊坑，佢哋有光滑嘅碗狀內部同埋向上翻轉嘅邊緣，複合撞擊坑，佢哋有平坦嘅底部、階梯狀嘅牆壁同埋中央峰，峰環盆地，同埋多環盆地，佢哋有兩個或者多個同心環狀嘅山峰。[123] 絕大多數嘅撞擊坑都係圓形嘅，但係一啲，好似康托環形山同埋詹森環形山，具有更多嘅多邊形輪廓，原因可能係下面嘅斷層同埋節理引導咗佢哋嘅形成。 其他一啲，好似梅西耶環形山對、席勒環形山同埋丹尼爾環形山，係拉長嘅。 呢種拉長可能係由高度傾斜嘅撞擊、聯星撞擊、撞擊體喺撞擊表面之前嘅碎裂或者間距緊密嘅次生撞擊造成嘅。[124]

月球地質年代係基於最突出嘅撞擊事件，好似多環結構，例如酒海、雨海同埋東方海，佢哋嘅直徑喺數百到數千公里之間，同埋廣闊嘅噴出物沉積裙相關，形成一個區域性嘅地層學水平。[125] 缺乏大氣層、天氣同埋近期嘅地質過程意味住，呢啲撞擊坑嘅好多都保存得好好。 雖然只有少數多環盆地已經明確噉確定咗年代，但係佢哋對於分配相對年齡好有用。 由於撞擊坑以幾乎恆定嘅速率積累，所以計數單位面積嘅撞擊坑數量可以用嚟估計表面嘅年齡。[125] 但係，由於可能存在次生撞擊坑，因此喺撞擊坑計數技術方面需要謹慎。 嚟自撞擊嘅噴出物會產生次生撞擊坑，佢哋通常以集群或者鏈狀形式出現，但係亦都可能以孤立嘅結構出現，距離撞擊地點相當遠。 佢哋可能似主要撞擊坑，甚至可能喺小型撞擊坑群體入面佔主導地位，所以佢哋未被識別嘅存在可能會扭曲年齡估計。[126]

阿波羅任務期間採集嘅撞擊熔融岩石嘅放射性年齡，集中喺38億至41億年前之間：噉樣已經俾人用嚟提出後期重 bombardment 期，即係撞擊增加嘅時期。[127]

嚟自月球勘測軌道飛行器喺2010年代嘅高分辨率圖像顯示，而家撞擊坑嘅產生速率明顯高過之前估計嘅速率。 遠端噴出物造成嘅次生撞擊坑過程，諗住喺81,000年嘅時間尺度上面攪動月球風化層嘅頂部兩厘米。[128][129] 呢個速率比僅基於直接微隕石撞擊嘅模型計算出嚟嘅速率快100倍。[130]

月球漩渦

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内文：月球漩渦
 
月球漩渦嘅廣角圖像，70公里長嘅賴納伽瑪

月球漩渦係喺月球表面發現嘅神秘特徵。 佢哋嘅特徵係具有高反照率，睇起身光學上唔成熟（即係相對年輕嘅月球風化層嘅光學特性），而且通常具有蜿蜒嘅形狀。 佢哋嘅形狀通常俾低反照率區域突出，呢啲區域喺明亮嘅漩渦之間蜿蜒曲折。 佢哋位於表面磁場增強嘅地方，好多都位於主要撞擊嘅對蹠點。 知名嘅漩渦包括賴納伽瑪特徵同埋智海。 佢哋俾人假設係部分俾太陽風屏蔽嘅區域，導致太空風化速度較慢。[131]

水嘅存在

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内文：月球水

液態水唔可以喺月球表面持續存在。 當暴露喺太陽輻射下嗰陣時，水會通過一個叫做光解嘅過程快速分解，並且流失到太空入面。 但係，自1960年代以來，科學家一直假設水冰可能係由撞擊彗星沉積嘅，或者可能係由富含氧氣嘅月球岩石同埋太陽風嘅氫氣反應產生嘅，留下水嘅痕跡，呢啲痕跡可能喺月球嘅兩個極地嘅寒冷、永久陰影嘅撞擊坑入面持續存在。[132][133] 電腦模擬表示，最多 14,000 km2（5,400 sq mi） 嘅表面可能處於永久陰影之中。[134] 喺月球上面存在可用數量嘅水，係令月球殖民成為一個具有成本效益計劃嘅重要因素；從地球運輸水嘅替代方案將會貴到令人卻步。[135]

喺之後嘅幾年入面，已經發現水嘅特徵喺月球表面存在。[136] 喺1994年，雙基地雷達實驗位於克萊門汀號太空船上面，表示靠近表面存在細小嘅冰凍水袋。 但係，阿雷西博之後嘅雷達觀測表示，呢啲發現可能反而係從年輕撞擊坑噴射出嚟嘅岩石。[137] 喺1998年，月球探勘者號太空船上面嘅中子光譜儀顯示，喺極地區域附近嘅月球風化層嘅第一米深度入面，存在高濃度嘅氫。[138] 阿波羅15號帶返地球嘅火山熔岩珠，顯示佢哋內部有少量嘅水。[139]

 
喺2008年，印度嘅月球探測器1號上面嘅NASA月球礦物學繪圖儀設備，首次發現富含水嘅礦物質（喺一個細小嘅撞擊坑周圍顯示為藍色，佢哋從嗰度噴射出嚟）。

2008年嘅月球探測器1號太空船，自此之後使用月球礦物學繪圖儀確認咗表面水冰嘅存在。 光譜儀觀察到氫氧基常見嘅吸收線，喺反射嘅陽光入面，提供咗月球表面有大量水冰嘅證據。 太空船顯示，濃度可能高達1,000 ppm。[140] 使用繪圖儀嘅反射光譜，喺2018年確認咗陰影區域嘅間接照明入面嘅水冰，喺兩個極地嘅緯度20°以內。[141] 喺2009年，LCROSS將一個 2,300 kg（5,100 lb） 嘅撞擊器送入一個永久陰影嘅極地撞擊坑，並且喺噴射物質嘅羽流入面檢測到至少 100 kg（220 lb） 嘅水。[142][143] 對LCROSS數據嘅另一項檢查顯示，檢測到嘅水量更接近 155 ± 12 kg（342 ± 26 lb）。 [144]

喺2011年5月，報告咗喺月球樣本74220入面嘅熔融包裹體入面有615–1410 ppm嘅水，[145] 樣本74220係1972年阿波羅17號任務期間採集嘅著名嘅高鈦「橙色玻璃土壤」，佢係火山起源嘅。 包裹體喺大約37億年前月球上面嘅爆炸性噴發期間形成。 呢個濃度同地球上地幔入面嘅岩漿嘅濃度相當。 雖然呢個見解具有相當大嘅月球學意義，但係呢個唔意味住水容易獲得，因為樣本起源於地表以下幾公里，而且包裹體太難接近，以至於用咗39年時間先用最先進嘅離子微探針儀器搵到佢哋。

對月球礦物學繪圖儀（M3）嘅發現進行分析，喺2018年8月首次揭示咗月球表面水冰嘅「確鑿證據」。[146][147] 數據揭示咗水冰嘅獨特反射特徵，而唔係塵埃同埋其他反射物質。[148] 冰沉積物喺北極同埋南極都發現咗，雖然南極嘅冰沉積物更豐富，因為水俾困喺永久陰影嘅撞擊坑同埋裂縫入面，令佢可以作為冰喺表面持續存在，因為佢哋俾太陽遮蔽。[146][148]

喺2020年10月，天文學家報告話，通過幾艘獨立嘅太空船，包括平流層紅外線天文台（SOFIA），喺月球嘅陽光照射表面上面檢測到水分子。[149][150][151][152]

正面同背面

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月球係一個天然衞星，月球嘅正面永遠對住地球。另一方面，除咗響月面邊沿附近嘅區域因天秤動而間中可見之外，月球嘅背面絕大部分唔可能由地球睇得見。響冇太空探測器嘅年代，月球嘅背面一直係個未知嘅世界。

月球背面嘅一大特色係佢幾乎冇月海呢種較暗嘅月面特徵。而當探測器運行到月球背面嗰陣，佢就唔可以同地球直接通訊。

     
正面（地球上睇到）   背面（地球上睇唔到）

地球－月球系統

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睇埋：衞星系統（天文學）、地球假想衞星同雙行星

軌道運行

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内文：月球軌道、月球理論、環地軌道同地月空間
 
由DSCOVR衞星影到地球自轉同月球背面喺軌道行過嘅動畫

地球同月球組成嘅系統有個共同質心（質心），呢個質心喺地球表面下面1,700 km（1,100 mi）（大概地球半徑四分之一）。

月球行緊個橢圓軌道，軌道離心率係0.055[47]。以地球計嘅軌道半長軸（即係地月距離）約莫40萬公里，等同圍住地球轉9個半圈[153]。

月球對住恆星公轉一圈（恆星月）要27.3日[c]。不過因為地月系統同時圍住太陽轉，要見到同一個月相就要等多啲，總共29.5日[d][41]，呢個朔望月即係月球上面嘅一日[154]。

由於潮汐鎖定，月球自轉同公轉速度一致，搞到地球永遠只睇到月球近側。不過因為月球天平動，地球人其實可以睇到大約59%月面[155]。

月球軌道平面貼近黃道面多過地球赤道面。太陽同地球嘅引力會令月球軌道有輕微偏差，例如軌道平面每隔18.61年就轉一圈引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱，呢啲變化可以用卡西尼定律解釋[156]。

 
月球同地球最近、平均同最遠距離（按比例顯示）

潮汐效應

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内文：潮汐力、潮汐加速、潮汐同潮汐理論
 
簡化潮汐圖：月球引力扯到地球一邊隆起，近月球嗰邊海水被吸起形成高潮，遠嗰邊因離心力都有高潮。動畫顯示月球斜住個軌道行。

地球同月球（同埋太陽）互相拉扯，形成潮汐力。最明顯就係海洋潮汐，不過潮汐力仲會影響地球內部結構同月球運動。

月球外殼每27日會出現約10 cm（3.9 in）嘅潮汐形變，主要嚟自三個因素：地球固定拉力（因為同步自轉）、軌道橢圓同傾斜造成變化、同埋太陽少少影響[157]。最新研究話月球潮汐力可能幫手維持地球磁場引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱。

長期累積嘅潮汐壓力會引發月震。月震比地震少同弱，但因為月殼乾爭爭又碎裂，震波可以持續成個鐘——1969至1972年阿波羅計劃擺嘅地震儀意外發現呢個現象引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱。

最出名嘅潮汐效應當然係海水漲退[158]。雖然月球係主力，但太陽嘅潮汐力都有四成影響，兩者夾埋造成大潮同小潮[158]。

潮汐形成兩個海水隆起：一個對住月球，另一個背住。地球自轉時，對住月球嗰邊嘅高潮被引力鎖實，背住嗰邊就因離心力或者海水慣性形成引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱。所以大約24個鐘會有兩次高潮同低潮[158]。由於月球公轉方向同地球自轉一致，每次高潮相隔12個鐘25分鐘（多出嘅時間係月球公轉所需）。

如果地球係冇陸地嘅水球，潮汐只會得1米高兼好規律。但現實中潮汐受多樣因素影響：

  • 海水同海床摩擦
  • 海水慣性
  • 近岸海盆變淺
  • 唔同海盆之間水嘅晃動引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱

所以全球大部分地方嘅潮汐時間要靠實測加理論推算。

系統演化

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潮汐延遲產生阻力，拖慢地球自轉速度[158][157]。呢啲角動量轉移畀月球令佢軌道升高，同時減慢公轉速度。

結果地月距離每年增加38 mm（1.5 in）（同指甲生長速度差唔多）引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱。原子鐘顯示地球一日每年長約17微秒引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱，搞到要用閏秒調整時間。

長遠落去，地球自轉會慢慢同月球公轉同步。理論上500億年後[159]，地球會永遠用同一面對住月球。不過到時太陽早已變紅巨星吞噬地月系統引用錯誤 <ref>標籤開頭格式有錯或者個名唔啱。

就算冇被吞噬，太陽大氣阻力都會令月球軌道縮細。當距離得返18,470 km（11,480 mi），月球會過咗洛希極限被扯散成行星環，碎片最終撞落地球[160]。

月蝕

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内文：月蝕
 
2019年7月16日嘅月偏食

月蝕係一種特殊嘅天文現象，指當月球運行到地球嘅陰影部份嗰陣，即係太陽、地球、月球啱啱好（或幾乎）響同一條直線上，響月球同地球之間嘅地區會因為太陽光被地球擋咗，睇到月球少咗一嚿。

水嘅存在

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自古以來，彗星同隕星不斷咁撞擊月球。呢哋物體中嘅大部分都有水。來自太陽光嘅能量將呢哋大部分嘅水分分解成組成佢嘅元素，氫同氧。兩者通常都會即刻飛離月球。但係，有科學家提出假說，認為重有相當含量嘅水喺月球之上，例如響表面或深藏響月殼入面。美國克萊門汀任務顯示，一啲細小嘅水冰冰塊（含水彗星撞擊後嘅碎片）可能收埋響永久冇太陽照區域嘅月殼入面未融。雖然呢哋冰塊好細，但總水量可能相當可觀（約有1立方公里）。

而有啲水分子，亦可能響月面彈跳其間跌入隕石坑而收埋響入便。由於月球自轉軸相對於黃道面法線有1.5度嘅輕微傾斜，部分極區嘅隕石坑底部從來冇受太陽光照射，響永久嘅影子入便。克萊門汀任務曾經測量月球南極呢哋隕石坑並繪製成地圖[161]。科學家期望可以響呢類隕石坑中揾到水冰，並開採同利用太陽能電力或者核能來電解成氫同氧。月球上可用嘅水量大大影響咗人類響月球上住嘅成本，因為由地球運送水（或氫同氧）貴到不切實際。

由阿波羅號上嘅太空人響月球赤道附近收集嘅岩石冇任何水分。月球勘探者號或其他近期研究（例如：史密森學會）都冇揾到液態水、冰或者水蒸氣嘅直接証據。然而，月球勘探者號嘅結果指出響永久無日照區有氫，並可能以水冰嘅形式存在。

2009年11月13號美國太空總署宣布響月球發現水，兩粒衞星月球坑觀測同感測衞星響10月初撞月球南極所彈出嘅塵，科學家分析有關數據，確認月球有水[162] [163]。

內部構造

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月球表土嘅化學成分（由月面嘅岩石推導出嚟）[164]
化合物成分 型式 成分 (wt %)
海 高地
二氧化矽 SiO2 45.4% 45.5%
氧化鋁 Al2O3 14.9% 24.0%
氧化鈣 CaO 11.8% 15.9%
氧化鐵 FeO 14.1% 5.9%
氧化鎂 MgO 9.2% 7.5%
二氧化鈦 TiO2 3.9% 0.6%
氧化鈉 Na2O 0.6% 0.6%
總計 99.9% 100.0%
内文：月球內部構造

睇埋

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參考

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