1.月球的基本知識
月球
在我國古代有很多歌頌月亮是詩句，中秋佳節是我國的傳統的節日，月亮象征著團圓的意思，人們多以此來書抒發自己思想思想的心情。但是你對月亮的物理構造了解多少呢？
月亮的原名是月球，在古時候被稱為太陰，它是環繞地球運行的一顆衛星。它的年齡大約有46億歲，它也是離地球最近的天體。月球是離地球惟一的天然衛星，它離地球的平均距離是38400千米，它的直徑約為3476千米，比地球直徑四分之一稍大一些，月球的表麵積有384401千米，它的麵積非常的小，還不及地球上亞洲的麵積大。除了麵積比地球小，它的體重也比地球小的多，大約是地球體重的六之一。
月球的軌道運動
月球是以橢圓形的軌道繞地球旋轉，在這個軌道平麵在地球上截得的大圓麵稱為“白道”。白道平麵有它自己獨特的一麵，它既不重合於赤道平麵，又不重合於黃道平麵，而且月球的空間位置是不斷的變化的。
月球的公轉和自轉
月球在進行公轉的同時也在進行自轉。月球的公轉和自轉的周期差不多都是一樣的，一般都是27.32日，是一個恒星月，所有我們隻能看到地球的一麵，經常看不到它的背麵。我們稱這種現象為“同步自轉”，這幾乎也是衛星界的普遍規律，科學家們認為這行星對恒星長期潮汐作用的結果。
天平動
天平動可以使我們看到59%的月麵，它產生的主要原因有：
（1）在橢圓軌道的不同部分，自轉的速度和公轉角速度不匹配。
（2）白道和赤道的交角。
月麵的地形主要有：
環形山能夠體現月球的物理特征，它也是月麵的顯著特征，幾乎也布滿了整個月麵。在月球上最大的環形山是南極附近的貝利環形山，直徑是295千米，比我國的海南島還要大一點，小的環形山也特別的小，有的甚至是一個幾十厘米的洞。在月球上小於1000米的環形山大約有33000個，占到了月球表麵積的7%10%。
1969年，日本有位學者提出了一個環形山分類法，他將月球上的環形山分為克拉維型（古老的環形山，一般都是麵目全分，有的甚至還是山中有山）、哥白尼型（年輕的環形山，常有“輻射紋”，內壁一般帶有同心圓狀的段丘，中央還有中央峰）、阿基米德型（環壁較低，可能從哥白尼型演變而來）、碗型、酒窩型（小型環形山，有的直徑不到一米）。
月海
我們用肉眼看來，月球是一望無垠的平原，其實我們看到的月球表麵上那一部分陰暗的部分是實際上是月球的平原。已經被確定的月海有22個，此外還有些地形稱為“月湖”或“類月海”的。被公認的22個月海絕大多數分布在月球正麵。在月球的背麵有3個，還有4個在邊緣地區。
月球正麵的月海麵積約占到了月球表麵積的50%以上，其中最大的月海麵積約占到了500平方公裏，是地球上九個法國的麵積的總和。大多數的月海大致呈圓形或者是橢圓形，在它的四周多是被一些山脈封閉住，但它也是一些海洋連著一些海洋的。
在月球上除了有一些海洋之外，還有一些湖和一些沼和灣。月海的地勢一般比較低，類似地球上的盆地，在一些月海的部分顯得特別的黑，是由於月麵的返照率比較低。
月陸和山脈
在月球的表麵，月陸的麵積要比月海的麵積大好多。科學家們用同位素測量的辦法，了解到月陸要比月海古老的多。在月球上，除了有許多的環形山外，同時也有許多與地球上相同的山脈。月球上最長的山脈就是亞平寧山脈，它綿延1000千米。
月球上還有一些山峰，在月麵上6000米以上的山峰有6個，5000米左右的大約有20個，4000米左右的有80個，1000米以上的有200個。月球上的山脈有一個很明顯的特征，就是兩邊的坡度極不對稱，向海的一邊坡度大。
月麵輻射紋
月麵上有一些較“年輕”的環形山常帶有美麗的“輻射紋”，這是一種以環形山為輻射點的向四麵八方延伸的亮帶，它幾乎以筆直的方向穿過山係、月海和環形山。輻射文最長的一條長1800千米，滿月的時候更為漂亮。據統計，在月球上具有輻射紋的環形山大概有50個。
關於輻射紋形成的原因至今還沒有定論。現在許多人都認為隕星撞擊說，認為在沒有大氣和引力很小的月球上，隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家則認為不能排除火山的作用，火山爆發時的噴射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。關於月麵的輻射紋眾說紛紜，科學家們目前還在做進一步的研究。
月穀（月隙）
在我們地球上有許多的著名的大裂穀，有的人就問，那月球上是不是也有這種構造呢？是的，在月麵上也有這種構造，那些看起來彎彎曲曲的黑色大縫隙就是月穀。
在月球上，最著名得到月穀就是在柏拉圖環形山的東南連接雨海和冷海的阿爾卑斯大月穀，它把月麵上的阿爾卑斯山攔腰截斷。從太空上拍到的照片，我們可以預計它長達130千米，寬約有10千米12千米。
月球本來的運動方向的是自西向東的環繞著地球做公轉運動的，所以說本來它應該是西升東落的，但是由於地球是自轉法相和它相同，所以，我們所看到的就是月亮是東升西落了。
1.月球的年齡
經對月球上的岩石標本研究表明，結果簡直令人難以置信。從月亮上采集的90%的岩石標本要比地球上90%的最古老的岩石還要古老。由宇航員尼爾.阿姆斯朗從靜海收集到的第一塊岩石被測定具有超過36億年的曆史，其他岩石經鑒定後，證實具有43億年、45億年和46億年的年齡。其中有一塊岩石存在年代更久，經研究竟然已經存在有53億年之久了。相比之下，在地球上被發現的最古老的岩石隻有37億年。於是一些科學家認為，月球形成的時間遠比我們的太陽係形成的時間要早。
2.月球上的粉塵比月球岩石還要古老
從對靜海收集的塵土分析的結果來看，關於月球年齡的問題確實變得讓人頭痛。根據化驗結果，月球上的塵土要比岩石還要久遠10億年。這個現象在邏輯上幾乎不可能。因為通常情況下，塵土是由它旁邊的岩石退化而來的，而化學分析結果竟顯示，月球的粉塵並不是來自於其附近的岩石，而是來自其他的地方。
3.月球“大鍾”
在“阿波羅”登月探險中，當登月艙著陸並拋棄第三級火箭時，登月艙都重重地撞擊到了月球堅硬的表麵。每一次撞擊都感覺月球像一隻大鍾被敲擊一樣，振動持續了一至四個小時。NASA不情願地指出月亮是真空的。可是，除了從聲音上來判斷外，關於月球是真空的這種說法，並沒有其他令人信服的證據。
4.月亮的陰影區
據早期的天文觀測者們推測，月球的陰影區為一片幹涸的海洋。可是這些“月海”很奇怪的集中於月球的一側。宇航員們發現那些月海區域的表層極難被鑽透。對那裏采集的塵土分析顯示那些地區有地球上極其罕見的金屬如鈦、鋯、釔、鈹。這些發現讓科學家們很震驚，同時也感到一籌莫展，因為要想使這些金屬熔化，需要大量的熱量和極高的溫度（約4500度）以使它們與周圍的岩石結合。
5.不生鏽的純鐵
前蘇聯和美國都進行過登月活動，而他們帶回的月球塵埃中都含有純鐵的顆粒。前蘇聯人宣稱由遙遠月球探測器“佐德20”號取回的純鐵顆粒在地球上幾年後也不生鏽。純鐵不生鏽在地球上聞所未聞。不過地球上也有一個令人難以解釋的例外：印度新德裏有一根純鐵的柱子，從不生鏽，至今也沒有人能給出合理的解釋。
6.月球的放射性
雖然月球具有極強的放射性，但當“阿波羅13”號宇航員在使用熱探測器時發現了異常高的讀數。這表明在亞平寧山脈以下有高溫熱流。事實上，一位月球研究專家承認，當我們看到這些數據後都驚呼：“喔，上帝，這塊地方將被熔化！它的核心一定很熱”。但那卻是謎。因為月球的核心根本不熱，反而很冷。根據推測，月球是中空的。月球表麵的輻射“令人難堪”的高，而且原因不明。地球的這些熱核輻射材料，如鈾、釷、鉀從何而來？如果是從月核而來（盡管這不可能），又是如何來到月球表麵的呢？這些對於我們都是難解地迷。
7.在幹燥的月球上空有大量的水蒸氣雲團
從幾次對月球的挖掘實驗都可以看出月球是個極其幹燥的世界。一位研究月球的專家講過，它比地球的戈壁灘還要幹燥100萬倍。早期的阿波羅計劃根本找不到一點一滴的水。但是“阿波羅15”號發現月球表麵有259千米大的水蒸氣雲團。萬分震驚的和窘迫的科學家們猜想兩個被登月宇航員拋棄的水箱可能是雲團的起因。可是事實上，兩個水箱是不可能製造出這樣龐大的雲團的。他們甚至還想到宇航員們排在月球上的尿液，但這些數量極少的尿液更不可能會產生出如此巨大的雲團，這些雲團好像是來自月球的內部。
8.月球玻璃狀的表麵
從多次進行的登月探險活動中可以看出月球表麵是一層玻璃狀的物質。這個現象提示了月球曾受過高溫熱源的烘烤，專家們分析結果證明這種現象可能是由於大量小隕星的撞擊。有一種看法認為，一次三萬年以前的猛烈太陽的火焰產生了這些變化。有專家稱，月球的這種玻璃狀表麵與核武器造成的效果十分相似，而月球表麵的這種高核輻射性與這一解釋相吻合。
9.月球的怪異磁場
早期對月球進行研究的專家聲稱，月球的磁場很弱或月球上根本就沒有磁場，但是從月球帶回的月岩顯示它們被很強的磁場磁化了。這對NASA的科學家們又是一次衝擊。因為他們以前總是假設月岩是沒有磁性的。對於月球的這種很強的磁場來源，至今沒有科學家能給出合理的解釋。
10.奇異的高密度物質團
據早期月球軌道的觀測顯示，在瑪麗亞山區的下麵聚集著一些高密度的物質。NASA還報告這些高密度物質區還引起飛越其上空的飛船式探測器微微向下俯衝並加速。這顯示月球下麵有隱藏的結構。科學家們還指出這些物質具有極高的密度，狀態如牛眼睛一般。有科學家指出，至今沒有人知道這下麵到底是一種什麼樣的東西。
2.推測月球的起源
關於月球的來源曾有兩位科學家提出自己異想天開的大膽假說，他們認為月球是個中間空洞，但是外表經過改裝的宇宙飛船。似乎隻有這樣，才能圓滿解答月球留給我們的各種奇異現象。這個大膽的假設引起了不少的爭論，現在大部分科學家仍然不敢承認這個理論。然而有人提出理論說月球的確不是天然形成的。月球就像精密的機械一樣，天天以同一麵麵對地球，也剛剛好與太陽一般大。外麵是一層高硬度的合金殼，可以承受長時間高密度的隕石轟擊，仍然安然無恙。月球具有的那麼多人造的特征，也難怪人們會認為它不是一個天體星球。
從拍攝的月球照片表明月球的表麵似乎是凹凸不平的，但是那是月球背對地球的那一麵。後來科學家發現月球麵對地球的一麵是竟然是相當光滑的，幾大月海都是在月球的正麵，背麵則是密密麻麻的環形山。難怪月球能以非常高的效率反射太陽光，在夜晚的天空發亮。人們設想如果將時光倒回遠古月球剛剛成型之時，月球還沒有遭到隕石的任何撞擊的時候，那麼月球的光亮是不是會更加皎潔動人。
當人們發現月球麵對地球的一麵總是光滑如鏡的，而背對地球的一麵是粗糙不堪的時候，禁不住設想月球是為了照明地球上的人們而造的呢？有人認為月球是外星人為了監視地球而造的人造飛船。但是這種設想也是很容易被推翻的。因為他們實在是沒有必要做一個比很多天體行星還要大並且可以照明地球的宇宙飛船，來監視地球，而且他們為何會如此的明目張膽而不把自己隱藏起來呢？
也有人認為這是史前人類的傑作，他們為了避免地球在晚上會一直處於黑暗之中，所以就創造了一顆類似自然的星體，利用它表麵的反射能力照明地球。這個想法似乎很符合環保概念，既可以避免因發電而製造大量的汙染，又可以一次照亮整個地球的黑暗。但是史前的人類真的有那麼高的科技，不會隻為後代子孫解決簡單的光亮問題而使他們處於更多令人頭痛的問題之中吧？更何況如果當時的科技有那麼發達，那麼當代的人類是不是應該要比現在過地更好一點。
其實在早前的研究就已經發現，月球的形成似乎有著奇特不為人知的另類之處，但是為什麼沒有引起科學界的重視，進一步探討呢？因為關於史前人類的存在，一直都是科學家的禁忌，有太多違背了“進化論”的觀點是人們不敢直麵的問題。
3.月相的形成過程
在星空中，月亮每天都會自西向東移動一大段距離，隨著它的不斷移動，其形狀也在不斷地發生著變化，這就是月亮位相變化，叫做月相。中國的古詩有句“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺”，這裏的所說的圓缺就是“月相變化”，即是指在地球上我們所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。
月相
月球本身並不發光，隻是在太陽光的照射下有了明暗之分，向著太陽的半個球麵是亮區，另半個球麵則是暗區。隨著月亮相對於地球和太陽的位置變化，就使它被太陽照亮的一麵有時對向地球，有時背向地球；有時對向地球的月亮部分大一些，有時小一些，這樣就出現了不同的月相。當月球運行到日地之間時，月球被太陽照亮著的一麵是背對著地球的。我們在地球上就看不到了月球，即為農曆初一，人們稱為“新月”。
新月過後，由於月球順著地球自轉方向不斷運行，其亮區也會逐漸轉向地球，於是在地球上的人們就可看到一彎銀鉤似的月球，出現在西方天空，弓背朝向夕陽，這一月相叫“蛾眉月”，這時是農曆初三、四。之後，月球逐漸遠離了太陽，到了農曆初七、八時，月球的半個亮區便會對著地球，這時我們便可以看到半個月亮，這一月相叫“上弦月”。
當地、月、日運行到一條線上，且月球運行到地球的背日方向時，即農曆的十五、十六、十七，月球的亮區是完全對著地球的，在地球上我們便能看到一輪圓月，稱為“滿月”，也叫“望”。滿月過後，亮區西側開始虧缺，到農曆二十二、二十三，又能看到半個月亮（凸麵向東），這一月相叫做“下弦月”。在這一期間月球日漸向太陽靠攏，半夜時分才能從東方升起。又過四五天，月球又變成一個蛾眉形月牙，弓背朝向旭日，這一月相叫“殘月”。隨後，月球又逐漸再次運行到日地之間，此時月相又回到“朔”。
以上便是月相的整個變化過程，它周而複始地進行著周期性的變化。如果用月相變化的周期（即一次月相變化的全部過程）來計算，從新月到下一個新月，或從滿月到下一個滿月，就是一個“朔望月”。每兩個這樣的一個滿月或“望月間”會間隔29.53天。在我國，農曆一個月的長度，就是根據“朔望月”進行確定的。
月相的變化就是隨著日、地、月三者的相對位置的變化及月球繞地球運行而不斷變化的。在地球上看月球的角度不一樣，月球就有了各種不同的形狀，即月相的更替，所謂“月有陰晴圓缺”。月相變化的周期-“朔望月”，並不等於恒星月，而比恒星月長些，等於29天12小時44分2.78秒。原因在於月球不僅繞地球運動，而且陪伴著地球圍繞太陽運行。所以月球繞地球轉動的周期不是人們常認為的朔望月，仍是恒星月。
4.月食的形成過程
月食
月食是在特殊日期發生的一種特殊的天文現象。它是指當月球運行至地球的陰影部分時，在月球和地球之間的地區會因為太陽光被地球所遮蔽，就看到月球缺了一塊。此時的太陽、地球、月球恰好（或幾乎）在一條直線上。月食也有月偏食、月全食和半影月食之分，它隻可能發生在農曆十五前後。
天文特征
對地球而言，月食發生時，太陽和月球的方向會相差180度，所以月食隻可能發生在“望”前後。要注意的是，月食隻能發生在滿月的時候，這時，太陽，地球和月球成一直線，整個月麵被照亮，所以隻要天清氣朗，保證能看清楚看到這種壯觀的場麵。然而並不是每次滿月都會發生月食，因為月球繞地球的軌道偏離了黃道約5°的交角，隻有當滿月時刻正好是在月球在其軌道上穿過黃道平麵時，才會發生月全食。今天有時我們可以根據古代的月食記錄來推定出曆史事件的年代。
月食原理
在農曆的十五、十六，月球就會運行到與太陽相對的方向，這時地月的中心大致在同一條直線上，此時就會產生月全食。如果隻有部分月亮進入地月食原理球的本影，就產生月偏食。當月球進入地球的半影時，應該是半影食，但由於它的亮度減弱得很少，不易察覺，故不稱為月食，所以月食隻有月全食和月偏食兩種。雖然月食都發生在望（滿月），但這並不意味著每逢望都會有月食發生。
通常情況下，月球如果不從地球本影上方通過，就是會在下方離去，而它很少穿過或部分通過地球本影，因此，一般情況下就不會發生月食。每年月食最多發生3次，有時一次也不發生。地球在背著太陽的方向會出現一條陰影，稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。本影是指沒有受到太陽光直射的地方，而半影則隻受到部分太陽直射的光線。在繞地球運行的過程中，月球有時會進入地影，於是就產生了月食現象。