月球一个脚印可保存数百年鲜为人知的事实

弯弯的月亮，小小的船，我在小小的船里做，只看见玩玩的月儿，眨眨的星……这是我们小时候常常听见的儿歌。人类目前已经可以登陆月球了，但是我们对月亮的了解还是很不够的。当阿姆斯特朗同学第一次踏上这块土地，宣布所有月球属于全人类，全世界的时候。我们的探索之路就从未停歇。外星探索的小编大声宣布：月亮我们真的来了，我们要对您更多了解……

月球是地球唯一的卫星，它是人们在夜晚最容易发现的天体，它在夜空中有时晕暗，有时非常明亮，只露出小月牙状。月球相位和轨道对于许多人而言是非常神秘的,月相变化规律符合一次满月至下一次满月的变化过程。例如：月球总是朝向相同一侧，这种情况出现是由于它自转和环绕地球的周期相同，都是27.3天。

由于月球反射太阳光线程度不同所致，所以我们会看到满月、半月或者新月，同时，我们观看到月球出现的月相变化还与月球与地球和太阳的相对位

月球是太阳系第五大卫星，月球直径是地球直径的27%，比其它行星和卫星直径比率小许多，它是地球的卫星，直径大约3475公里，比冥王星体积略大，这意味着月球对地球具有较大影响，对地球孕育生命具有促进作用。

天体摄影学家安东尼?洛佩兹（Anthony Lopez）在靠近美国边境的墨西哥华瑞兹市拍摄到一张满月照片。

月球如何形成？

　由于地球和月球成分非常相似，研究人员推测此次碰撞事件发生在太阳系形成之后的9500万年，月球形成过程花费了大约3200万年时间。据悉，太阳系形成于大约46亿年前。

月球形成的主流理论显示，一次巨大碰撞导致地球原始部分分离，并环绕地球轨道运行。科学家暗示此次碰撞事件使地球损失大约10%的质量，体积相当于火星。　　

2015年研究基于太阳系早期对行星轨道的模拟，以及在地球和月球上探测到钨-182元素的差异性，进一步强调和支持该理论。虽然一次较大碰撞理论在科学界讨论中占据主导地位，但是关于月球的形成还有其它一些观点，其中包括：月球是从地球分离出来的，地球通过引力束缚月球。一项观点认为，地球可能是从金星“窃取”月球。

内部结构

月球岩石地幔厚度大约1330公里，主要是由富含铁和镁的致密岩石构成，远古时期月球地幔岩浆向表面涌动，火山活动持续了10亿多年时间，从40亿年前至30亿年前。

月球很可能拥有一个非常小的内核，只占月球质量的1-2%，直径大约680公里，其主要成分可能是铁，但也可能包含着大量硫和其它元素。

月球顶部地壳平均深度为70公里，其最外层受较大碰撞而产生分解，破裂地带在表面之下9.6公里处暴露出月球内部物质。

月球岩石地幔

表面成分

月球表面成分包括：43%的氧气、20%的硅、19%的镁、10%的铁、3%的钙、3%的铝、0.42%的铬，0.18%的钛和0.12%的锰。

月球是一颗岩石卫星，数百万年前大量小行星碰撞月球，导致其表面遍布“疤痕”。由于月球没有气候变化，因此月球表面的陨坑并未受到侵蚀。

月球勘测轨道器（LRO）的持续观测表明，月球南极斜坡上有大量水，虽然科学家警告称，该水分含量与地球极端干旱沙漠的含水量相近。此外，2017年一项研究显示，月球内部可能存在大量水。轨道飞行器在月球表面发现了水的痕迹，这些水可能来自月球表面深处。同时，科学家还观测发现数百个陨坑，它们将成为月球表面的长期勘测目标。

月球大气层

月球阳面的表面温度可达到134摄氏度，月球阴面的表面温度大约零下153摄氏度。

月球的大气层非常稀薄，所有一层灰尘或者一个脚印，数个世纪也不会遭受破坏。同时，由于没有太多的大气，热量不会在月球表面聚集，所以温度变化范围不大。

月球轨道特征

月球与地球的平均距离为384400公里；月球近地点距离地球363300公里；月球远地点距离地球405500公里；月球轨道周长2413402公里；月球平均轨道速度为3680.5公里/小时，以上是美国宇航局勘测的月球轨道数据。

天空观测者尼克?罗斯（Nick Rose）在美国加州密尔布瑞拍摄的月全食景象。

月球轨道和地球之间的关系　　

　涨潮出现在海洋水位上升的时候，低潮出现在海洋水位较低的时候，受引力作用，地球上最接近月球的一侧将出现涨潮，同时，由于海水惯性，涨潮也出现在距离月球最远的地球一侧。低潮出现在两个潮峰之间。月球引力对地球产生牵引作用，造成可预测的地球海平面上升和海平面下降。在较小程度上，潮汐也出现在湖泊、大气层和地球地壳内部。

　月球引力牵引也减缓了地球旋转速度，这种效应叫做“潮汐制动（tidal braking）”，它使地球平均每100年一天长度增加2.3毫秒。地球损耗的能量被月球获取，逐渐增大了与地球之间的距离，这意味着月球每年与地球的距离平均增加3.8厘米。

月球的引力牵引可能是地球成为宜居行星的关键因素，它通过调节地球轴倾角摆动角度使地球成为一颗宜居行星，这将产生一个相对稳定的气候，在数十亿年时间里生命得以蓬勃发展。

一项研究表明，月球并不会毫无损失地脱离地球，地球引力在月球早期就将月球拉伸成一个畸形结构。

月食

月食出现在地球直接或者几乎直接位于太阳和月球之间，地球的阴影落在月球上，在月食期间，月球、地球和太阳排成一线，仅在满月的时候才出现月全食。

日食出现在月球直接或者几乎直接位于太阳和地球之间，月球的阴影落在地球上，仅在新月的时候才会出现日全食。由于月球的阴影在地球表面很小，所以只有在非常小的区域范围内才能观测到罕见的日食。美国境内最近一次日全食发生在2017年8月，预计下一次日全食将出现在2024年4月。

月球季节

地球轴倾角大约23.5度，但是月球轴倾角仅有1.5度，因此月球几乎没有季节变化，这意味着月球有些区域总是被阳光照射，而其它区域则总是被阴影笼罩着。

地球旋转轴处于倾斜，这与黄道平面有关，黄道平面是地球环绕太阳公转的一个虚拟表面。这意味着地球南半球和北半球有时会根据一年的时间，朝向太阳或者远离太阳，改变接收照射的太阳光线，并形成相应的地球季节。

观测月相图像，研究人员能够分析残月和凸月的盈亏变化差异。

探索&研究

古希腊哲学家们知道月球是环绕地球运行的一个球状天体，月光反射太阳光线。希腊人还认为，月球的黑暗区域是海洋，而明亮区域是陆地，这些观点影响了该区域的当前命名——“maria”和“terrae”，这两个词分别代表了海洋和陆地。

先驱天文学家伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）是第一个使用望远镜对月球进行科学观测的科学家，他在1609年的研究报告中描述称，月球是表面崎岖，并且分布许多山脉，这与他之前认为月球表面光滑的大众观点完全不同。

　1959年，前苏联发射一艘宇宙飞船碰撞在月球表面，并拍摄传回月球远侧面第一张照片。这促使前苏联和美国展开一系列太空任务进行竞争，观测分析月球表面。多数最初观测任务都是失败的，或者仅是部分成功。然而，随着时间推移，这些早期探测器传回了关于月球表面和地质历史的信息，美国发射了“先锋者”、“漫游者”和“勘测者”系列太空任务，而前苏联则以“Luna”和“Zond”命名探测器。1959年，“Luna2号”探测器是首个碰撞月球的太空飞船，1966年，“Luna9号”探测器是首个软着陆月球表面的太空飞船。

　上世纪60-70年代，美国宇航局派遣宇航员抵达月球轨道，并登陆月球表面，1968年，美国“阿波罗8号”载人太空飞船抵达月球轨道，1969年，“阿波罗11号”派遣宇航员登陆月球表面。毋庸置疑这是美国宇航局历史上最辉煌的太空成就，在接下来的5次太空任务中，宇航员们从月球表面采集了382公斤重的月球岩石和土壤样本，返送到地球表面进行研究。

　月球仍是迄今唯一人类造访的地外天体，科学家继续研究月球岩石样本，同时，伴随着科学技术进步获得了新的发现。例如：2016年，阿波罗15、16和17号探测器采集的月球样本中发现水，这是一项令人的重大发现，之前研究分析认为这些月球岩石非常干燥。

　 虽然1972年结束了人类登陆月球的探索活动，但是机器勘测任务仍在继续。上世纪60-70年代，前苏联仍保持着月球探索活跃度，即使美国宇航局阿波罗号宇航员登陆月球表面。1970年9月，前苏联“Luna 16”任务首次从月球表面采集样本送回地球，仅两个月之后，前苏联部署了第一个机械月球车“Lunokhod 1”。1973年，部署了“Lunokhod 2”机械月球车，设定了长达40年的月球全表面勘测任务，直到2014年“机遇号”火星车才取代它。

　经历了十几年的“小插曲”，美国探月活动于上世纪90年代再度燃起，分别发射了“克莱门汀号”环月轨道探测器和“月球勘探者”探测器，这两项太空任务表明水可能存在于月球极地。2009年发射月球勘测轨道器（LRO）和月球陨坑观测与遥感卫星（LCROSS），进一步证实月球极地水的真实性。同时，上世纪90年代，其它太空项目已非常先进，足以让新的国家开始探索月球，第一个成功的任务是日本“飞天号（Hiten）”和“缪斯-A号”探测器，于1990年发射升空。

　2003年，欧洲航天局发射首个月球太空任务——“SMART-1”，之后2007年中国发射“嫦娥1号”探月飞船，2008年印度发射“月船1号（Chandrayaan-1）”飞船，然而2009年Chandrayaan-1飞船与地面失去联系。2013年，中国月球探索历史取得了重大成绩，“嫦娥3号”探月飞船完成月球登陆。

2011年，美国宇航局月球勘测轨道器传回最完整的月球表面地图，其拍摄的月球表面高分辨率图像不仅提供关于水和地质的重要信息，还拍摄了各种航天器和火箭着陆和碰撞地点的照片。

2017年，美国宇航局使用地球射电望远镜也发现了印度Chandrayaan-1飞船。

美国宇航局其它近期探月任务还包括：引力恢复和内部实验室（GRAIL），它检测了月球引力场，以及月球大气和尘埃环境探测器（LADEE）。

2014年，首次商业公司发射太空任务对月球进行了研究分析，商业公司探索可能开启月球采矿的第一步，并非国家机构对月球展开探索活动，尽管所有权和合法性仍存在巨大争议。