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洁白光明的月亮是天空中除太阳以外最引人注目的天体，又是除流星以外距我们最近的天体，也是人类首先登临的地外天体。月亮诞生的过程大致和地球相差不太多，只不过因为它比较小，内部热量和重力都比地球小得多，才使月亮内部和表面的情况和地球大不相同。
月亮与地球的距离根据雷达探测资料，平均为 38401±1000 米。1969 年 7 月 20 日美国宇航员登上月球后在月面上安放了激光反射器，现在用激光测距精度可以达 7 米。月亮的半径为地球半径的 0.27 倍，即约为 1740 千米。月亮的质量为地球质量的 1/81，即约为 7.35×1025 千克。由月亮的半径和它的质量算得的平均密度为 3.3 克/厘米 3。在太阳系所有的行星卫星组合中，它是与所归属的行星大小最接近的卫星，因此不少人认为它原来也是一颗行
星，后来被地球引力俘获才形成共同围绕它们的质量中心转动并绕太阳公转的姐妹行星。月亮总是用同一个面对着地球。这种情况称为同步自转。
月亮表面最显著的特点就是相当崎岖不平，布满各种山脉、裂谷和大小不一的月坑，另外也有几大块平原称为月海。月坑又称为环形山，小的只有几十厘米或更小，大的直径有 200 千米以上。大月坑底部很平坦，中央有一些尖锥状的小山。绝大部分月坑是陨星撞击而成的，裂谷和断崖则是月面坍陷的结果。月亮上没有水，所谓月海实际是由熔岩流布而成的平原，有的月海四周有一圈山脉，好像原先也是大月坑，但后来被熔岩淹没掉。空间探测器飞越月亮时发现好几个月海下面有大块密度较高的物质，这些物质被认为是巨大高密度陨星撞进月面，撞击产生的大量热能熔化了周围的岩石，可能再加上由月亮内部深处冲破薄弱月面流出来的熔岩，淹没掉原来的洞穴，最后就形成了月海。虽然月亮内部可能不像地球那样完全熔化过，也没有形成铁质的月核，但从登月过程中做的月震波实验来看，月亮内部也分为核、幔和壳三部分。月核半径约为 700 千米，是软流状固态硅酸盐矿物质构成的，温度只有 1000 开左右，远比地核低。月幔和月壳组成刚性的岩石层。月幔厚 1000 千米，月亮的厚度在正面约为 65 千米，而在它的背面却可能要厚上一倍。
1969 年宇航员登月后不仅进行了月震波试验，还作了一系列的“月质”考察。月面的岩石主要是玄武岩，是由熔岩凝固而成的，因此至少月亮表面原来曾经处于熔融状态。月亮上最古老的岩石已有 44 亿年以上的历史，但月面上普遍覆盖的粉尘的年龄却达 46 亿年，这些粉尘估计都是从月亮凝固出的第一批岩石剥落下来的。在月亮上没有明显的磁场，这很可能与月亮内部不存在可流动的铁质核有关。
由于内部热量不足，坚硬的岩石圈厚达上千米，所以月亮上不存在板块活动，也没有板块撞击的造山运动。然而使历史陈迹原样保存到现在的主要原因是没有大气和水流，不存在风化和水蚀作用。不过月面仍受到另一些因素的剥蚀，一是昼夜温差使岩石表面剧烈热胀冷缩而破裂和剥落；二是大量陨星的撞击，每次陨星撞击都会有崩裂的碎屑，在高温下熔成玻璃珠状的细微颗粒；三是太阳风粒子和其它高能辐射以及宇宙线对岩石分子组的破坏。而最主要的是在行星际空间随处存在的细微尘埃颗粒的冲刷，这些颗粒未受大气阻拦以高速直冲月面，严重磨蚀月面岩石，结果使月面普遍散布着一层粉尘。
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