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月球的表面可分為布滿坑洞的高地及平坦的海。高地的顏色多呈較明亮的灰色或黃竭色，而海則呈較暗的灰色。海的形成原因是在三十九億年前，月球內部積聚了大量的熱，使地殼下數百公里的岩层熔化而形成兒漿層。后來，熔岩從這個岩漿層往上 湧，填滿了月球表面的窪地。在三十八億至三十二年前的六年間，熔岩所填補的窪地變成平坦的海。月球上的海，絕大部分都集中在面向地球的一邊，背面則很少，有些大到直徑一千公里 。 月球的高地上，地殼厚度約為六十公里，其中在上層的二十五公里己飽受隕石的撞擊。在地殼之下有一層由矽酸鹽形成的厚地函層，地函下可能是一顆由熔化的鐵所形成的小核，直徑約為三百至四百公里。月球的質心往地球方向偏離了原本幾何地理中心約2公里，所以靠近地球方向的地殼也較薄。月球上的水准面为：距离月球核心1，738千米为半径的球面。月面最低点至最高点的高度差超过16千米。月球上最高的山脉为莱布尼茨山脉 距离水准面的高度超过8千米。地球的卫星名称直径 (km) 质量 (kg) 軌道離心率平均公转半径 (km) 公转周期月球 3,474.87.349×10220.0549384,40027天7小时43.7 月球的南半球有大量的环形山。最大的为克拉维环形山，直径210km。克拉维环形山月面的2/3。海是暗灰色的岩浆平原。月表有两大地貌：高原和海。高原多山。有大量环形山，而且颜色相对较浅。它们覆盖了月面的2/3。还是暗灰色的岩浆平原。 在月球上直径少于1km的环形山有30万个。在雨海的北边缘有一个巨大的环形山布拉托，他的右侧横贯阿尔卑斯山脉。 通常山脉会环绕在撞击形成的盆地周围。由于没有水的侵蚀，月面上很少有山谷。布拉托山脉月面上最有名的峭壁是云海中的直壁，110km长，300m高，倾角20度。月海在月面上我們可見一些較深色的地帶。這些地形叫「月海」；但這並非指月球上有海洋存在。它們被叫作「月海」，只是因為古時天文學家借意來表達月球上另一類的地形而已。主要的月海包括有：Mare Crisium（危海）, Mare Fecunditatis（豐富海）, Mare Tranquillitatis（澄海）, Mare Serenitatis（靜海）, Mare Imbrium（雨海）, Oeanus Proellarum（風暴洋）, Mare Nubium（雲海）等。隕坑（Crater）月球上最常見的地形便是隕坑。隕坑是月球形成時受隕石撞擊而成的坑洞。在月球的對地面上，共有300,000個直徑大於1公里的隕坑，而其中包括234個直徑大於100公里的大隕坑。著名的隕坑有：Aristarchus, Kelper, Hortensius, Byrgius A, Cyrillus等。隕坑平原（Walled Plains）　　直徑達60至300公里的隕坑亦叫「隕坑平原」。它們是月面上體積較大的隕坑，並且因日積月累的隕石撞擊，在隕坑內裏又會鋪上一些較新的隕坑。著名的隕坑平原包括有：Plato（柏拉圖）, Clavius, Schickard, Posidonius, Gassendi, Ptolemaeus等。環形山（Ring Mountain）　　環形山是一些較年輕的隕坑，一般直徑達20至100公里。由於它們是新一輩的隕坑，所以我們可以看見在隕坑中心的「中央小山」，有些更有明顯的「輻射紋」。「中央小山」及「輻射紋」是因隕擊時濺起的月球土壤重新分佈的地形特徵。著名的環形山有：Copernius（哥白尼）, Theophilus, Aristoteles, Arzachel, Bailly及Tycho（第谷）等。山脈（Mountain Ranges）　　月球上亦有很多著名的山脈，著名的山脈包括有：Alps（亞爾卑斯）, Caucasus（高加索）及Apennines（阿平寧）。海灣（Sinus）　　在月海與其它地形的交接地帶，可以找到一些海灣狀的地形。著名的包括有：Sinus Iridium(彩虹灣), Sinus Roris, Sinus Medii及Sinus Aestuum等。裂縫（Rilles）　　在月球上有大量因地殼運動而成的裂縫，著名的包括有：Rima Ariadaeus, Rima Marius, Rima Hippalus等。峭壁（Ridges）著名的峭壁包括有：Rupes Recta（直壁）, Altai Fault等。山谷（Valleys）著名的山谷包括有：Vallis Alpes, Vallis Schroteri及Vallis Rheita等。小山坡群（Domes）　　小山坡一般的直徑只達10至20公里，而且成群出現。值得一看的包括有：近Hortensius & Milichius的小山坡群, 近Marius的小山坡群等。月球數據　（摘自Antonin Rukl, Atlas of the Moon, Wisconsin: Kalmbach, 1992）物理資料月球直徑 ： 3,476 km 月球圓周 ： 10,920 km 月球表面面積 ： 37.96 x 106 km2 = 地球總面積的7.4% 月球體積 ： 21.99 x 109 km3 = 地球體積的2.03% 月球質量 ： 7.352 x 1025g = 地球質量的1.23% 月球平均密度 ： 3.341 g.cm-3 = 地球密度的60.6% 月球表面地心吸力 ： 162.2 cm.s-2 = 地球地心吸力的16.5 % 月球上的逃逸速度 ： 2.38 km.s-1 (地球的為11.2 km.s-1 ) 月地平均距離 ： 384,401 km = 地球半徑的60.27倍月地最近距離 ： 356,400 km 月地最遠距離 ： 406,700 km 光從月球至地球所需時間 ： 1.3s 在月球上見地球的最少光度 ： 0.25 lux 在月球上見地球的最大光度 ： 16 lux 月球暗面的溫度 ： -170 to -185 °C 月球光面的溫度 ： +130 °C 月球表面1米下的溫度 ： -35 °C 軌道數據月球與地球軌道的夾角 ： 5°8’43.4” 月球的公轉週期 ： 27.321661d = 27d 7h 43m 11.5s 月球軌道偏心率 ： 0.0549 實際運動重複週期 ： 8.85 年月球平均公轉速度 ： 3681 km/h = 1.023km/s 經天秤動 ： 7°54’ 緯天秤動 ： 6°50’ 月球赤度與黃道平面的夾角 ： 1°32.5’ 月球赤度與軌道平面的夾角 ： 6°41’ 目視觀測資料月球在天空上的平均角距 ： 31’05.2” 月球在近地時的角距 ： 33’28.8” 月球在遠地時的角距 ： 29’23.2” 滿月時的星等： ： -12.55 月球盈虧週期 ： 29.530588d = 29d 12h 44m 2.8s 目視運動重複週期 ： 18.61年月球在天空上的平均速度 ： 33’/h 每日平均在天空上移動角距 ： 13.176358° 月球對地面面積與總面積的比率 ： 59% 月海範圍月海的總面積 ： 月球表面的16.9% 在對地面的月海總面積 ： 月球對地面的31.2% 在背地面的月海總面積 ： 月球背地面的2.6% 　　（1）月球地貌分区：根据月面的地貌特征，可分为高地（月陆）、月海和火山地貌。月海和月陆覆盖月面80％的面积。月面22个月海绝大多数分布在月球正面，如风暴洋、雨海、静海、澄海、丰富海等，是39亿年前大量小天体撞击月面而形成的，月海周边的山脉为撞击溅射物堆积形成。月陆的年龄老于月海。月球是一个无大气、无水体、无生命活动、冷热剧变的死寂世界，仅有太阳辐射引起月岩的物理崩解和各类小天体撞击产生的溅射物的撒播。月表覆盖着一层粒径<1mm的松散的岩石碎屑、玻璃碎块及少量陨石物质与粉尘组成的厚度为数厘米至数十厘米的月壤。月壤形成年龄为200～500Ma。　　（2）月球地质史分期与构造特征：根据地层覆盖、侵入穿插和撞击坑的密度，将月球的地质史分期从老到新划分为：前雨海纪（保留最古老的月陆及古撞击坑残迹）、雨海纪（大型撞击形成大量月海）、风暴洋纪或月海纪（大面积玄武岩喷发形成月海玄武岩）、爱拉托逊纪或后月海纪（辐射纹消失的撞击坑）及哥白尼纪（最近形成的具有辐射纹的撞击坑）。月面构造主要由月陆与月海组成。月陆包括广阔的大陆区、由山链构成的边缘隆起带、内陆边缘盆地（类月海）和大环形构造（亚类月海）；月海包括巨型月海盆地、月海盆地边缘带和小月海盆地。月陆内有多条近南北向的隆起带；巨大的环形盆地有明显的放射状断裂体系。月球上的褶皱变形主要是月海盆地内的堤形隆起所形成。　　（3）月壤与月岩；月表覆盖着一层月壤，是由长期陨石及微陨石撞击及其溅射物堆积所形成的岩石碎屑、粉未、角砾、冲击熔融玻璃及火山玻璃组成的土壤层。月球的岩石主要有三种类型：①高地斜长岩；②月海玄武岩；③富含KREEP的岩石，常为苏长岩，可能由富斜长石的岩石部分熔融所形成。　　（4）月球内部结构：根据天然月震和大型陨石撞击月表产生月震的记录，证明月球内部具有壳层状结构。正面月壳的厚度约50km，背面厚约72km；月球岩石圈的厚度至少可延伸到1000km的深度。根据月球内部电导剖面的研究表明，月球金属核的半径约360km；根据月球磁场的测定，月核半径约400～500km；月球内部最高温度不超过1300℃，没有达到物质熔融的温度。　　（5）月球的地质演化：月球曾产生过多次局部熔融，月球形成初期，月球的大部分曾加热到1000℃。距今41亿年前，月球产生过第一次规模较大的岩浆活动，通过岩浆分离作用，形成了斜长岩月壳。距今40亿年前，月壳局部重熔，形成非月海玄武岩。根据月球捕获成因说，地－月距离的变化使月球旋转扁率变化，产生南北向压力，形成月球上的X型断裂。距今39亿年，小天体的大规模撞击月球，形成月海盆地，即雨海事件。距今39～31亿年，月球产生过第二次大规模岩浆活动，月海玄武岩喷发，月海被玄武岩充填的次序为雨海西、雨海东、湿海、危海、静海、丰富海、澄海、风暴洋。31亿年以来，月球的地质演化处于停滞状态，距今20亿年前，月球曾受过一次重大的加热事件。相继形成爱拉托逊式辐射撞击坑及哥白尼式辐射撞击坑。在各类小天体不断撞击和太阳辐射作用下，形成覆盖月面的月壤。　　尽管对月球的观测与研究作过大量工作，21世纪的研究领域可归纳为：　　（1）月球成因，不论分裂说、双星说或捕获说，都难以圆满解释月球的基本特征与演化规律。　　（2）月球早期演化史，特别是距今41亿年前，月球的物质分布与分异、能量来源与分配、地质过程与特征。　　（3）月球内部结构，各圈层的物质组成、温度分布、月岩剩磁成因、质量瘤成因等。月球表面高出月海的地区是月陆，月陆一般要高出月海2000-3000米。月海的海面比月球的平均水准面要低得多。最低可达6000多米。在月海中，伸向月陆的部分，称为湾；小的月海称为湖。月陆高地主要由富含斜长石的火成岩组成，它们代表月球上最早形成的产物，年龄大约在46亿年以前。这类岩石对太阳的反照率较强，在地球上看月球，是月球中最洁白发亮的地方。 　　月球的表面并非是没有土壤覆盖的不毛之地，实际上，到处都覆盖着厚层的岩屑和玻璃质物质，被称之为月壤。月球上月壤和地球上风化剥蚀作用形成的土壤概念是不同的，月壤是由细至尘埃、大到砂，甚至大砾石的物质组成的。在月海中，月壤的厚度一般为2-10米，月陆中月壤的厚度稍大些，可以达到20米。月壤中的岩屑主要由各种不同形状和结构的玄武岩和斜长岩组成。月壤中的角砾主要有玄武岩岩屑和玻璃质胶结物两部分组成。此外，在月壤中还有一定比例的球粒陨石。 　　月壤中岩屑的来源主要是因撞击而破碎的月岩和陨石，它们是构成月壤的主要成分。月岩由于热胀冷缩的长期作用自身发生崩解以及月球上火山爆发的火山灰和岩石碎屑也是月壤的来源之一。 　(4)月震：月球上每年发生“地震”约300次，14天为一个周期。一般“地震”为2～3级，最大“地震”也只有4级左右，释放的能量较小，对月球建筑结构设计没有影响。　　(5)重力：月球上的重力加速度是地球上的1／6，构筑物的自重或活荷载因而也为1／6，所以月球表面建筑工程的垂直荷载结构的截面可缩小，构筑物的重量更轻。像起重机之类的机械设备可以举起更重的物体，而挖土、推土之类靠自身重量起重要作用的机械，在月球上的作业效率反而变得很低。　　(6)真空：月球上没有空气，处于超真空状态，需要在住室外加压后才适于人类居住。此外，因为是真空状态，液体会很快挥发。由于完全没有水分，当然也无须担心金属生锈。　　(7)温度：白昼14天，黑夜也是14天，因为没有空气，昼夜温差非常大(－190℃～137℃)，但距地表1m以下的温度(－30℃)很稳定。如果在地下建设建筑物，低温问题是可以解决的。　　(8)放射线：月球上的宇宙线、太阳风等放射线很多，为了防御辐射，必须将构筑物盖上2m厚的土。在太阳活动活跃期，放射量会急剧增加，因此，必须考虑防辐射问题。　　(9)陨石：月球上没有空气，大小各异的陨石没有燃尽就会落下来，其坠落速度为20～40m/s。如果构筑物盖上2m厚的土，可以防御小块陨石，但大块陨石仍可能损坏构筑物。对于现代人来说，月亮早就不是神秘莫测的星球了。月亮上有许许多多的山脉，峰峦密布，互相环抱，最高的山脉达6000米以上，由于月亮上没有空气和水，所以山上没有草木。 　　 　　月亮上也有洋、海、湾、湖，只不过都是干涸的。月亮上的山是环形的，最高的山峰可达900千米，比地球上的珠穆朗玛峰还高，大于1公里直径以上的山就有30多万座，最大山的直径可达295公里。月球背面有4座环形山，分别以中国古代天文学家石申、张衡冲之、郭守敬的名字命名。 　　 　　月球面上有广阔的平原，这就是月海，是能用肉眼看得见的黯淡的黑斑。在月球的正面，月海的面积占二分之一，连同背面一共有22个月海。 　　 　　月球上的白昼长达两星期，在太阳的直射下，表面温度高达127℃，而黑夜散热冷却后，温度降至零下183℃，昼夜温差较大。这么恶劣的环境，当然是不可能有生物存在的。（2002-11-19）环形山 　　环形山是月面上最显著的地貌特征。月面上星罗棋布、重重叠叠的环形山酷似地球上的火山口，中央有一块圆形的平地，外围是一圈隆起的山环，内壁陡峭，外坡平缓。 　　环形山的中间有一个陷落的深坑，四周围有高耸直立的岩石，环形山的高度一般在7～8公里之间。环形山大小不一，直径相差悬殊，小的环形山直径不足10公里，有的仅一个足球场大小；大的环形山直径超过100公里。最大的环形山是月球南极附近的贝利环形山，直径达295公里，比我国的浙江省小一点； 　　在月面上，直径大于1公里的环形山总数达33000多个，占月球表面积的10％；至于更小的、名副其实的月坑则数不胜数了。 　　环形山的形状也各不相同，有的大环形山内再套一个小环形山，有的大环形山中央有一个很深的坑穴，如牛顿环形山，中心坑穴深达8000多米；还有的大环形山中央陡然矗起一座山峰，叫做“中央峰”。 　　环形山多以著名科学家的名字命名，如哥白尼环形山、阿基米德环形山、牛顿环形山、伊巴谷环形山、卡西尼环形山等，月球背面的环形山中，有四座分别以我国古代天文学家名字命名：石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山和郭守敬环形山。另外，为纪念一位传说为尝试飞向天空而献身的万户（实际上是旧时一种官名），而命名的环形山，叫“万户环形山”。 　　现在认为，大多数环形山或月坑是由流星体、小行星和慧星撞击而成；个别的环形山则是由火山爆发而成。 中国科协信息中心提供 月谷 　　月球表面一种地形构造。月面上不少地区曾发现一些黑色大裂缝，弯弯曲曲延伸数百公里，宽几公里到几十公里　好像浩浩荡荡奔赴海洋的河流，形状与地球上的东非大裂谷相似，称之为月谷。 　　较宽大的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区；最大的里塔月谷位于南海东北部，詹森环形山东面的月陆上，总长达500公里；最宽的莫希拉米月谷在东海盆地南边，巴德环形山附近的月陆上，约有40～55公里。而那些较窄、较小的月谷（有时称为“月溪”）则到处都有。 　　最著名的月谷是阿尔卑斯大月谷，从柏拉图环形山东南一直“流入”平坦的雨海和冷海，它把月面上的阿尔斯山脉拦腰截断，很是壮观。从太空拍得的照片资料估计，它长达130公里，宽达10～12公里。 　　月谷往往有一定的走向，它的产生原因是一个很有意义的值得研究的课题。根据“阿波罗-15”号宇宙飞船获得的资料分析，月谷可能是由顺山而下的岩浆形成的。 中国科协信息中心提供 月海 　　月面上的暗灰色地区，古代人以为这些阴暗区域是被海水覆盖着，便定名为“月海”。事实上所谓的月海连一滴水也没有，那里只是一些平坦广阔的平原，是月面上低凹的区域。上面堆积着厚度不匀的疏松尘土。由于这些尘土反射太阳光的本领比质地紧密的山脉要差得多，在人们的视觉中就显得比较阴暗。 　　现在已知整个月球表面著名的有雨海、静海、危海、澄海、丰富海等22个月海，在月亮向着地球的一面，月海面积占整个半球的一半。其中向着地球这面有19个，背着地球那面有3个。最大的月海叫“风暴洋”，位于月球的东北部，面积达500万平方公里，相当于我国面积的一半。雨海面积约为90万平方公里；月面中央的静海约有26万平方公里， 　　 　　月海四周是山脉，大多呈封闭的圆形；比月海小的阴暗区域叫做“湖”，有梦湖、死湖等5个。另外，月海伸向陆地的阴暗区域叫做“湾”和“沼”，有中央湾、虹湾等5个，腐沼等3个。 　 　美国“阿波罗”宇宙飞船曾6次在月海上登陆，如“阿波罗-11”号、“阿波罗-17”号着陆于静海，“阿波罗-12”号着落于风暴洋。12名宇航员身穿宇航服，在“海面”上行走，并留下一串串约3厘米深的脚印，发现月面的尘土是近于灰色的纤细粉末，有点像带有粘性的木炭屑。 中国科协信息中心提供 月相 　　随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，这里的圆缺就是指“月相变化”：在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。 　　由于月球本身不发光，在太阳光照射下，向着太阳的半个球面是亮区，另半个球面是暗区。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化，就使它被太阳照亮的一面有时对向地球，有时背向地球；有时对向地球的月亮部分大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。 　　每当月球运行到太阳与地球之间，被太阳照亮的半球背对着地球时，人们在地球上就看不到月球，这一天称为“新月”，也叫“朔日”，这时是农历初一。 　　过了新月，月球顺着地球自转方向运行，亮区逐渐转向地球，在地球上就可看到露出一丝纤细银钩似的月球，出现在西方天空，弓背朝向夕阳，这一月相叫“蛾眉月”，这时是农历初三、四。 　　随后，月球在天空里逐日远离太阳，到了农历初七、八，半个亮区对着地球，人们可以看到半个月亮（凸面向西），这一月相叫“上弦月”。 　　当月球运行到地球的背日方向，即农历十五、十六、十七，月球的亮区全部对着地球，我们能看到一轮圆月，这一月相称为“满月”，也叫“望”。 　　满月过后，亮区西侧开始亏缺，到农历二十二、二十三，又能看到半个月亮（凸面向东），这一月相叫做“下弦月”。在这一期间月球日渐向太阳靠拢，半夜时分才能从东方升起。 　　又过四五天，月球又变成一个蛾眉形月芽，弓背朝向旭日，这一月相叫“残月”。 　　当月球再次运行到日地之间，月亮又回到“朔”。 　　月相就是这样周而复始地变化着。如果用月相变化的周期（即一次月相变化的全部过程）来计算，从新月到下一个新月，或从满月到下一个满月，就是一个“朔望月”，时间间隔约29.53天， 中国农历的一个月长度，就是根据“朔望月”确定的。 中国科协信息中心提供 月球山脉