月球的内部构造是什么样子，这关系到它的起源与演化。20世纪60年代人类第一次登上月球之后，人类才开始对月球的内部逐渐有所了解。根据天然和人工月震所提供的资料表明，月球跟地球一样，也可以分成月壳，月幔和月核等层次。月壳厚约60-65千米，它最上部的1000-2000米主要是月壤和岩石碎块。

月壳以下到1000千米处是月幔，有人把月幔的下限定在1388千米深处。月幔的部分占了月球一半以上的体积，主要由相当于地球上的基性岩和超基性岩组成，物质密度一般超过每立方厘米35克，下层可能略低5％。从月幔以下直到1740千米深处的月球中心为月核，主要由铁，镍，硫等组成。月核的温度大致在1000摄氏度-1600摄氏度之间。

1956年10月26日，一位天文学家发现，照片上的阿尔芬斯环形山变得模糊不清了。这可能是因为火山在喷发，喷出来的气体使它的轮廓变得模糊了。1958年11月3日，另一个天文学发现环形山内的中央峰呈现一种不寻常景色，环形山显出了红色，接着，中央峰的亮度突然增加了几乎1倍。种种迹象表明，这是一次火山爆发。1959年10月23日，人们又一次观测到阿尔芬斯环形山内的火山爆发，而且这次活动的规模比一年前的那次大得多。

根据宇航员们在月球上建立的自动月震站的记录，月球上经常发生月震。月架月震仪曾经测得过10000次月震。此外，长期的观测还发现，月球上的一些小环形山，如著名的林内环形山，慢慢缩小消失了，留下一片白斑，而有的环形山在变大起来。

回答者：someonemaybe - 初入江湖 三级 11-24 19:29

月球概况

一、月球的基本参数：

平均赤道半径: ae = 1738000 米

平均半径: a = 1737400 米

赤道重力加速度: ge = 1618 米/秒2

平均自转周期: T = 2732166 天

扁率: f = 0006

质量: M⊕ = 007348 ×1024 公斤

月心引力常数: GM = 4902793455×1012 米3/秒2

平均密度: ρe = 334 克/厘米3

地月系质量比 E/M = 8130068

离地球平均距离: R = 384400 公里

逃逸速度: v = 238 公里/秒

表面温度: t = -120 ～ +150

表面大气压: p = 13 × 10-10 帕

二、圈层结构

月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析，以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈（0～1000公里）、软流圈（1000～1600公里）和月球核（1600～1738公里）组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳（0～60公里）、上月幔（60～300公里）、中月幔（300～800公里）和月震带（800 ～ 1000公里）。软流圈又称为下月幔。在月壳的10公里、25公里和60公里深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面至25公里深处为玄武岩组成的月壳第一层次，25公里～60公里之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成，中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置位于600～1000公里的深度之间，平均月球震源深度为800公里。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。在月球1000公里深处，月幔温度不会高于1000°C。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。

三、月面特征

月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水，大气极其稀薄，大气密度不到地球海平面大气密度的一万亿分之一。没有火山活动，也没有生命，是一个平静的世界。已经知道月海有22个，总面积500万平方公里。从地球上看到的月球表面，较大的月海有10个：位于东部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海，位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海。这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，某些月海盆地中的环形山，也被喷发的熔岩所覆盖，形成了规模宏大的暗色熔岩平原。因此，月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发，构成了月球演化史上最主要的事件之一。

月球上的陨击坑通常又称为环形山，它是月面上最明显的特征。环形山（crater），希腊文的意思是"碗"，所以又称为碗状凹坑结构。环形山的形成可能有两个原因，一是陨星撞击的结果，二是火山活动；但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。1924年，吉福德（A C Gifford）曾把月坑同地球上的陨石坑作了比较，证实了月坑是陨星撞击形成的。因此，陨击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一。许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹，并由较高反射率的物质所组成，形成波状起伏的地形，向外延伸可达数百公里。环形山周围有溅射出来的物质形成的覆盖层；溅射的大块岩石又撞击月球表面，形成次生陨击坑。由于反复的陨星撞击与岩块溅落，以及月球内部喷出的熔岩大规模泛滥，使得许多陨击坑模糊不清，或只有陨击坑中央的尖峰露出覆盖熔岩的表面。

从叠加在月海上的陨击坑的状况判断，以及从月球上带回样品的放射性年龄测定表明，月海物质大致是与陨击坑同时期形成的。月海年龄大都在35亿年左右，而月陆高地的形成至少在月海熔岩喷发之前10亿多年已经存在，因此原始月壳是更为早期形成的，并且是大量熔岩的不断喷发，月球物质长期圈层分化的结果。研究表明，月球的圈层结构是继大约46亿年前它所经历的一个漫长的天文演化阶段之后，又一个持续了约10亿年之久的一个圈层分化过程。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名，如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面陨击坑的直径大的有近百公里，小的不过10厘米，直径大于1公里的环形山总数多达33000个，占月球表面积的7～10%，最大的月球坑为直径235公里。在月球背向地球的一面，布满了密集的陨击坑，而月海所占面积较少，月壳的厚度也比正面厚，最厚处达150公里，正面的月壳厚度为60公里左右。由于月球表面之上缺乏大气圈和水圈，所以月球早期的熔岩喷发和陨星撞击形成的月球表面形态特征能够得到长期的保存。自1969年以来，宇航员已从月球表面取回数百公斤的月岩样品，经过对这些月岩样品的研究分析得出结论，这些月岩曾熔化过，月球表层物质主要是岩浆岩组成。月球的年龄至少已有46亿年。

四、月球运动

地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分116秒，也就是2732166天，公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内。

宇宙间天体之间都存在相互间的作用，其中所谓"潮汐作用"是重要的作用形式之一。由于地月间距离相对较近，这种潮汐作用更为明显。太阳系天体中，月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的22倍，并远远大于其它天体对地球的潮汐作用。由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢，每天时间变长，平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒。同时，由于地球自转变慢，使得月球缓慢向外作螺旋运动，目前月球正以每年3～4厘米的速度远离地球。同样道理，地球对月球的潮汐作用，使得月球自转周期变得与其公转周期相同。月球的自转和公转都是自西向东的。月球的这种自转，称为同步自转。因此，自古以来，人们看到月球总是以同一面朝向我们地球。

人类在开始记录地球史的时候，就已通过观测月球位置和位相来计时。通过对月球和太阳周期性运动的研究，使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法。公元前300年，巴比伦的天文学者已能预报月食。

月球是地球唯一一颗天然卫星：

轨道半径： 距地球384,400千米

行星直径： 3476千米

质量： 735e22千克

古罗马人称之为Luna，古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯（月亮与狩猎的女神），另外在其他神话中它还有许多名字。

理所当然，月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周，地球、月球、太阳之间的角度不断变化；我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要295天（709小时），随月球轨道周期（由恒星测量）因地球同时绕太阳公转变化而变化。

由于它的大小与组成，月球有时被分为类地“行星”，与水星，金星，地球和火星分在一起。

月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访，这也是人类第一次在非地球星体上探索。第一次在着陆则在1969年6月20日（你记得你在哪儿吗？）；后一次在1972年12月。月球也是唯一一个被采回表面样本的星球。在1994年夏天，月球被Clementine飞行器大范围地作了地图映象。月球勘探者号如今正绕着月球转。

地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象。最显而易见的便是潮汐现象。月球正对地球一点的引力为最大，反面一点则相对弱小一些。地球，特别是海洋并不是完全地固定的，而是朝月球方向略有延伸的。从地球表面为透视角观察的话，会看到地球表面的两个膨胀点，一个正对月球，另一个则正对反面。这效果对海洋比对因态地壳强烈得多，所以海洋处膨胀得更高。另外因为地球自转比月球在轨道上快，膨胀每天一次，每天的大潮一共有两次。

但是地球也并不完全是一个流体，地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微。这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响，使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上。这也使得地球不断向月球提供自转能量，使得自转速度每世纪减慢15微秒，也使月球公转地球轨道每年增加38米。（相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道）。

不对称的引力交互作用也使月球自转同步。比如，它的轨道位相始终相对固定，使得朝向地球的一面不变。由于地球的自转因月球的影响而减缓，所以在很早以前，月球的自转速度也因地球而减缓，不过在那时作用力要强烈得多。当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时（这样膨胀点就在地球正对点），就没有任何的多余扭力了，这样月球的情形就稳定了。这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上。最终，地球的自转也将慢到合适于月球周期，就像冥王星和冥卫一的情况一样。

自然，月球也显得不太稳定（由于它的不太圆的轨道）以致于较远端的一部分度数可不定时地看到，但大多数远端表面（左图）一直无法完全观测，直到苏联飞船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题。（注意：这里并没有什么“黑暗面”在月亮上；月球的所有部分都能得到半日照时间。一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面，因为“黑暗”有“不为人知”之意。这种称谓在今天不够正确）。

月球没有大气层。但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极，处于永久阴暗面的大环行山处有固态水－－冰。这如今已由月球勘探者号飞船证实。显然月球北极也有冰，这样未来月球探索的代价将略微便宜一些！

月球的外壳平均厚68千米，从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米。地壳下是地幔，可能也是它的内核。然而它并不像地球的地幔，月球的只是部分特别炽热。奇怪的是，月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米。同样，在这一侧其地壳也较薄。

月球表面有两种主要地形：巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria。maria地形（覆盖月球表面达16％）是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。出于未知的理由，maria地形集中于靠近于地球的一面。

大多数靠近地球的环形山，火山由科学历史上的著名的称谓命名，如第谷，哥白尼和托勒密。背面的则多用近代的命名，如阿波罗，加加林和Korolev（因为第一张照片由月球3号拍到，所以具有显而易见的俄罗斯偏向）。另外，类似于近地区，月球背面也有巨形环形山South Pole-Aitken，直径2250千米，深12千米，使它成为太阳系最大的撞击盆地，并在西侧形成了山中山，成了太阳系中重环山的典型。（从地球上看；左侧图的正中）。

阿波罗号和月球号计划带回了一块重382千克的石头样本。这些提供给了我们有关月球的详细知识。它们具有特别的价值，在月球上着陆后的廿年，科学家们还是在这快最期的样本上做研究。

月球表面上的绝大多数石头看来都有30到46亿岁，这与地球上的超过30亿岁的极稀少的石头有偶然的巧合。这样，月球就提供了太阳系早期历史的在地球上无法找到的证据。

根据早先的对阿波罗样本的研究，有关月球的起源并不一致，主要有三种理论：co-accretion同生说，主张地球与月球同时形成于太阳星云；fission分裂说，主张月球是由地球上分裂出去； capture捕捉说，主张月球形成于其他地方，后来为地球所捕捉。这些理论证据都不足，但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说：地球曾被一个大物体（相当于火星大小甚至更大）撞击，月球则是由喷射出的部份形成。不断又有新信息被发现，但撞击说如今被广泛接受。

月球并没有全球性磁场，但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力，表明月球早期曾有过全球性磁场。

由于没有大气和磁场，月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里，大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用。

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1／813。 月球 物质的平均密度为每立方厘米334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24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25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 -127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 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。

关于 月球 的成因，众说纷纭，主要有三种假说，即俘获说、分裂说和同源说。

俘获说： 月球 可能是在地球轨道附近运行的一个小行星，后来被地球所俘获而成为地球的卫星。因为 月球 和地球的平均密度相差很大，而化学组成又十分不同，所以，它们可能是由太阳原始星云中不同部位的不同物质形成的。另一方面， 月球 的平均密度却与陨石、小行星十分接近。因此，很可能是小行星在围绕太阳运行中，由于接近地球，地球的引力使它脱离原来的轨道而被地球所俘获。有人认为，这个事件发生在35亿年前，整个过程经历5亿年。在 月球 被地球俘获后, 月球 由于受到地球的起潮力，喷发出大量岩浆，形成月海玄武岩。

分裂说：在太阳系形成的初期，地球和 月球 原是一个整体，那时地球还处于熔融状态，自转非常快，自转周期只有4小时左右。因此,这时太阳对地球的潮汐作用的周期为 2小时。这个周期恰与地球自由摆动周期相等，从而产生共振，于是在赤道面上形成一串细长的膨胀体，终于分裂而形成 月球 。太平洋就是 月球 分裂出去时留下的遗迹。根据计算，地月系统现有的角动量总和，即使再加上几十亿年的角动量损耗，也不足使地球和 月球 分裂。而且 月球 的位置又不在地球赤道面上。这些事实是分裂说很难加以解释的。

同源说：地球和 月球 是由同一块行星尘埃云所形成。它们的平均密度和化学成分不同，是由于原始星云中的金属粒子在形成行星之前早已凝聚。地球在形成行星时，一开始便以铁为主要成分，并以铁作为核心。而 月球 则是在地球形成后，由残余在地球周围的非金属物质聚集而成。 月球 形成的这三种假说，都能或多或少地解释 月球 的成分、密度、结构、轨道及其他基本事实。除分裂说一般认为难以成立外，俘获说和同源说这两种假说究竟哪一种更加合理，目前尚无定论。

根据对 月球 各种热历史模型的研究，整个 月球 曾发生过多次局部熔融。在 月球 形成的初期， 月球 的大部分温度曾达到1000摄氏度。距今41亿年前, 月球 发生过一次规模较大的岩浆运动,在岩浆的分离过程中,形成了斜长岩成分的月壳，残留部分成为月表的高地。 月球 表层固结后又在较深的部位发生局部熔融，产生苏长岩成分的熔体。大约距今40亿年前，形成了富含放射性元素、难熔元素的非月海玄武岩。斜长岩高地长期裸露在月表，不断受到陨星物质的撞击，因而被削低了15～2公里，在高地上发育着大量古老的冲击月坑。后期，高地为一系列的断裂所切割和破坏。距今41～39亿年前， 月球 比较集中地遭受到各种大型陨星的撞击，使月表出现许多月海盆地,即大型的环形构造,最典型的是雨海事件。 月球 上的月海大致都是在相近的时期内形成的。月海生成的大致次序是：酒海、澄海、湿海、危海、雨海……。雨海纪形成的各个月海大约在距今39～31亿年间，被后期喷发的玄武岩所充填和覆盖。根据同位素年龄的测定，大致充填的时间次序是雨海西、雨海东、湿海、危海、雨海、静海、丰富海、澄海和风暴洋。此后月表的轮廓基本形成,31亿年以来, 月球 内部的演化已处于"停滞"状态，外力作用在 月球 的演化史中占有主导地位。陨星冲击月表，使月坑继续形成和增多。爱拉托逊纪形成的辐射月坑，其辐射纹受月表的各种作用，或者变得不明显，或者消失；而哥白尼纪形成的月坑，则具有明显的辐射纹。