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月球俗称月亮，也称太阴，是地球的唯一的天然卫星，也是离地球最近的天体。
月球距离地球平均为384,401公里。这段距离约为地球赤道周长的10倍。月球轨道呈椭圆形，近地点平均距离为363300公里,远地点平均距离为405500公里。月球直径为3476公里,约为地球直径的3/11。月球表面面积大约是地球表面面积的1/14，比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的1/49。月球质量约等于地球质量的1/81.3。月球物质的平均密度为每立方厘米3.34克,只相当于地球密度的3/5。月面上自由落体的重力加速度地球上表面重力加速度的1/6。月球上的逃逸速度约为每秒2.4公里,为地球上的逃逸速度的1/5左右。
月球在环绕地球作椭圆运动的同时，也伴随地球围绕太阳公转，每年一周。月球不但处于地球引力作用下，同时也受到来自太阳引力的影响，所以具有十分复杂的轨道运动。月球本身不发光也不透明，但能反射太阳光。由于日、地、月三者的相对位置不断变化，因此，地球上的观测者所见到的月球被照这部分也在不断变化，从而产生不同的视形状。这叫月相。月相的变化是有规律的。月相变化的周期性，给人们提供了一种计量时间的尺度。阴历或农历月就是以月相为基础，星期也是由此演化而来。
自古以来人们就知道，月球总以相同的一面向着地球。这是由于月球自转周期恰好和月球绕地球转动的周期相等造成的，而这两个周期相同则是潮汐长期作用的结果。
月球赤道面同它的轨道面有6度41分的倾角。因为这一倾角的存在和月球绕转速度的不均匀等原因，在月球运动过程中，地面上某一点的观测者多少还能看出月面边沿有前后的摆动。从地面观测，不止看到月球的半面，而且能看到月球的59%，其余41%则不能直接看到。
月球形状也是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称，北极区隆起,南极区洼陷约400米。月球重心和几何中心并不重合,重心偏向地球2公里。这一结论已为"阿波罗号"登月获得的资料所证实。
月面上山岭起伏，峰峦密布。此外，还有洋、海、湾、湖等各种特征名称。其实，月面上并没有水。只是早年观测者凭借想象，借用地球上的名称而已，最多不过有某些形态上的相似罢了。
月面上的最明显的特征是环形山，通常指碗状凹坑结构。其中大的直径可超过100公里,小的不过是些凹坑。直径大于1公里的环形山总数3万多个,占月球表面积的 7～10%。环形山大多以著名天文学家或其他学者的名字命名,月球背面有4座环形山，分别以中国古代天文学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬命名。月面最大的几个环形山是：南极附近的贝利环形山，直径295公里;克拉维环形山，直径233公里;牛顿环形山,直径230公里。许多环形山的中心区有中央峰或中央峰群，高达2.5公里。
肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫“月海”，它们是广阔的平原。在月球正面，月海面积约占整个半球表面的一半。已知月海共22个(包括背面)，其中最大的叫风暴洋,面积约500万平方公里。雨海面积约90万平方公里。月面中央的静海面积约26万平方公里。此外，较大的还有澄海、丰富海、危海、云海等。月海大多具有圆形封闭的特点，四周是山脉。有些月海伸向陆地称为湾，小的月海则称为湖。
月陆是月面上高出月海的地区，一般高出2～3公里。月陆主要由浅色的斜长岩组成，其反照率较高。月球正面的月陆与月海面积大致相等，而背面则月陆面积大些。月陆形成的年代经同位素年龄测定为46亿年，比月海要早。月球上也存在一些山脉，大多以地球上的山名命名，如亚平宁山脉、高加索山脉、阿尔卑斯山脉等。最长的山脉长达1000公里,往往高出月海3～4公里。最高的山峰在月球南极附近,高达9000米，比地球上最高的珠穆朗玛峰还高。除山脉外，还有长达数百公里的峭壁，最长的是阿尔泰峭壁。
月面上有一些辐射纹， 典型的有第谷环形山和哥白尼环形山周围的辐射纹。第谷环形山有辐射纹12条，从环形山周围呈放射状向外延伸，最长的达1800公里,满月时看得最清楚。其成因尚无定论:有人说是火山爆发形成的;也有人认为是陨石轰击月面造成的。
长期天文观测与登月的直接考察证实，月球周围没有明显的磁场。月球磁场强度不及地球磁场的1/1000。月球上更没有像地球和木星那样的辐射带。月球上不存在任何形态的水,完全没有大气,几乎接近真空状态。通过月球火箭探测查明：月球正面有称为"重力瘤"或"质量瘤"的重力异常区，达12处之多;月球表面大部分地区为一层厚度不等的月尘和岩屑所覆盖。
月球没有像地球大气那样的保护层，月面直接受到流星体的猛烈冲击，因此在一定程度上会影响到月岩的化学成分、岩屑大小、玻璃含量以及再结晶的程度。月球早期广泛发生火山爆发，喷出大量熔浆，从而形成月面上广阔的熔岩平原。
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。它的平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等。它给大地的照度平均相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，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，约为 6%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。
由于月球上没有大气，再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。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度;夜晚，温度可降低到零下183摄氏度。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，而且所用的射电波的波长愈长，愈能探测到月面土壤中较深处的温度。这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到 1000公里深度是月幔，它占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1000摄氏度，很可能是熔融的。
月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊。最长和最短的月球半径都位于背面,有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里(如范德格拉夫洼地)。背面未发现"质量瘤"。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里,而正面月壳厚度只有60公里左右。
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