月球是第一个人类曾经登陆过的地外天体。1958年美国和前苏联发射的月球探测器都宣告失败。1959年前苏联和美国分别成功发射了“月球号”和“先驱者号”月球探测器。1969年美国的阿波罗-11号实现了人类首次载人登月，相继阿波罗-12、14、15、16和17号实现载人登月，一共有12名美国宇航员登上月球开展科学考察、采集月球样品和埋设长期探测月球的科学仪器，共带回地球381.7千克月球样品，大大增长了人类对月球起源、演化的认识。迄今为止人类只有这12名美国宇航员登上了地球以外的天体。

2018年4月，NASA公布了一段由月球轨道探测器收集的数据制作而成的视频。这段视频中的数据由月球勘测轨道飞行器（LRO）历时九年收集而成。该探测器自2009年6月以来，一直在距月表上方50公里处对月球展开观察，捕捉月球表面前所未见的细节。

2019年1月3日10点26分，由中国发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区成功着陆，世界第一张近距离拍摄的月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球，这揭开了古老月背的神秘面纱。

2019年1月3日，嫦娥四号月球车被命名为“玉兔二号”。

轨道数据

平均轨道半径：384403千米；

轨道偏心率：0.0549；

近地点距离：363300千米；

远地点距离：405696千米；

平均公转周期：27.32天；

平均公转速度：1.023千米/秒；

轨道倾角在28.58°与18.28°之间变化；

升交点赤经：125.08°；

近地点辐角：318.15°；

默冬章：19年；

平均月地距离：384400千米；

交点退行周期：18.61年；

近地点运动周期：8.85年；

食年：346.6天；

沙罗周期：18年10/11天；

轨道与黄道的平均倾角：4°；

月球赤道与黄道的平均倾角：1°；

赤道直径：3476.2千米；

两极直径：3472.0千米；

扁率：0.0012；

表面积：3.79×107平方千米；

体积：2.199×1010立方千米；

质量：7.349×1022千克；

平均密度为水的3.350倍；

赤道重力加速度：1.622m/s2（地球的1/6）；

逃逸速度：2.4千米/秒；

自转周期：27天7小时43分11.559秒（27.32天，同步自转）；

自转速度：4.6267米/秒（月球赤道）；

自转轴倾角：在3.60°与6.69°之间变化，与黄道的交角为1.5424°；

反照率：0.12；

满月时视星等：-13等；

表面温度（t）：-180～150℃

大气压：1.3×10-10千帕。

名称 数值（单位：天） 定义

恒星月27.321 661 相对于背景恒星

朔望月29.530 588 相对于太阳（月相）

分点月27.321 582 相对于春分点

近点月27.554 550 相对于近地点

交点月27.212 220 相对于升交点

月球的直径是地球平均直径的1/4，质量只是地球的1/81，引力是地球的1/6。

月球以圆形轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期27.32日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。但是已知月球平均每年以3.8cm的速度逐渐与地球离去。

月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，或“潮汐锁定”，几乎是太阳系卫星世界的普遍规律。一般认为是卫星对行星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：

（1）在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。

（2）白道与赤道的交角。

月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行（月球公转）一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完全球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+5.15°）至18.30°（即23.45°-5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15°+1.54°）及3.60°（即5.15°-1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.00256°的摆动，称为章动。

因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。

从地球上看月亮，看到的月球表面并不是正好它的一半，这是因为月球像天平那样摆动。地球上的观测者会觉得：在月球绕地球运行一周的时间里，月球在南北方向来回摆动，即在维度的方向像天平般的摆动，这被称为“纬天平动”，摆动的角度范围约6°57′；月球在东西方向上，即经度方向上来回摆动的现象，被称为“经天平动”，摆动角度达到7°54′。除去这两种主要的天平动，月球还有周日天平动和物理天平动，前三种天平动都并非月球在摆动，是因为观测者本身与月球之间得相对位置发生变化而产生的现象。只有物理天平动是月球自身在摆动，而且摆动得很小。

由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近地点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远地点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。

月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。

严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的3/4处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球南极上空观看，地球和月球均以顺时针方向自转；而且月球也是以顺时针绕地运行；甚至地球也是以顺时针绕日公转的，形成这种现象的原因是地球、月球相对于太阳来说拥有相同的角动量，即“从一开始就是以这个方向转动”。

月球的起源莫衷一是。对月球的起源，历史上大致有三大派。而后期则在各种说法的基础上，结合新的研究结果而新形成了“大碰撞说”。

这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年，著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出，月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是太平洋。

这一观点很快就受到了一些人的反对。他们认为，以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说，如果月球是地球抛出去的，那么二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，发现二者相差非常远。月球表面岩石的年龄极其古老，全月球表面岩石的年龄介于30亿～42亿年之间，地球表面最古老的岩石年龄，只限于个别地区出露的38亿年的古老变质岩，而太平洋洋底岩石的年龄极其年轻，完全与“分裂说”的理论相违背。

这一假设认为，月球本来只是太阳系中的一颗月球大小的小行星，有一次，因为运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为，地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起，久而久之，吸积的东西越来越多，最终形成了月球。但也有人指出，像月球这样大的星球，地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。

这一假设认为，地球和月球都是太阳系中弥漫的星云物质，几乎在同一个太阳星云的区域经过旋转和吸积，同时形成大小不同的天体。在吸积过程中，地球比月球相应要快一点，成为“哥哥”。这一假设也受到了客观事实的挑战。通过对“阿波罗”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，地球和月球的平均化学成分差别很大，人们发现月球的岩石也要比地球的岩石古老得多。

这一假设认为，太阳系演化早期，在太阳系空间曾形成大量的“星子”，先形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体星子，星子通过互相碰撞、吸积而长合并形成一个原始地球。这两个天体在各自演化过程中，分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远，因此相遇的机会就很大。

一次偶然的机会，那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态，使地球的自转轴倾斜，而且还使那个小的天体被撞击破裂，硅酸盐壳和幔受热蒸发，膨胀的气体以极大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质，主要由碰撞体的幔组成。受到巨大撞击的地球，绝大部分也是地幔和地壳物质受热蒸发，膨胀的气体以极大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。在撞击体破裂时与幔分离的金属核，因受膨胀飞离的气体所阻而减速，大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃，并没有完全脱离地球的引力控制，通过相互吸积而结合起来，形成几乎熔融的月球，或者是先形成一个环，在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。这个版本被普遍认可。

这个模型清晰地解释了，月球的平均成分与地球的平均成分相比较，月球相对贫铁、贫挥发分，月球的密度比地球低。具有地球和月球“基因”对比特征的某些元素的同位素组成，如氧、铬、钛、铁、钨、硅等的同位素组成，月球与地球的测定值在误差范围内相一致，表明月球是地球的“女儿”。45亿年来，地球一直携带着自己的女儿在身边，而月球也一直伴随着自己的母亲，共同经历了45亿年漫长而荒古的年代。

月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。

月球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为0.22勒克斯，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9%，其余91%均被月球吸收。月海的反照率更低，约为7%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。

月球到地球的距离大约相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看月亮和太阳一样大。

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，月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，其表面温度可降低到-183℃。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，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。最外层的月壳平均厚度约为60～64.7公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。

月幔下面是月核，月核的温度约为1000～1500℃，所以很可能是熔融状态的据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。

地球与月球互相绕着对方转，两个天体绕着地表以下1600千米处的共同引力中心旋转。月球的诞生，为地球增加了很多的新事物。

月球绕着地球公转的同时，其特殊引力吸引着地球上的水，同其共同运动，形成了潮汐。潮汐为地球早期水生生物，走向陆地，帮了很大的忙。

地球很久很久以前，昼夜温差较大，温度在水的沸点与凝点之间，不宜人类居住。然而月球其特殊影响，对地球海水的引力减慢了地球自转，使地球自转和公转周期趋向合理，带给了我们宝贵的四季，减小了温度差，从而适宜人类居住。

地球上之所以看到月球的半面，这是因为月球的自转周期和公转周期严格相等。让我们来看看太阳系其它行星的卫星的状况，可以发现绝大多数的卫星的自转周期和公转周期严格相等，看来这似乎是存在什么内在联系的。

月球在地球引力长期的作用下，它的质心已经不在其几何中心，而是在靠近地球的一边，因此月球相对于地球的引力势能就变得最小，在月球绕地球公转的过程中，月球的质心永远朝向地球的一边，就好像地球用一根绳子将月球绑住了一样。太阳系的其他卫星也存在这样的情况，所以卫星的自转周期和公转周期相等不是什么巧合，而是有着内在的因素。

地震和月球到底有没有关系？这是近百年来始终困扰科学家的问题。如今，日本防灾科学研究所和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员组成的联合研究小组终于证实：月球引力影响海水的潮汐，在地壳发生异常变化积蓄大量能量之际，月球引力很可能是地球板块间发生地震的导火索。10月22日，著名的美国《科学》杂志发表了他们的研究成果。

海水的自然涨落现象就是人们常说的潮汐。当月亮到达离地球近处（称为近地点）时，朔望大潮就比平时还要更大，这时的大潮被称为近地点朔望大潮。

科学家已经就潮汐对地震的影响猜测了很长的时间，但还没有人论证过它对全球范围的影响效果，以前只在海底或火山附近发生，地震与潮汐才呈现出比较清楚的联系。研究者发现，地震的发生与断层面潮汐压力处于高度密切相关，猛烈的潮汐在浅断层面施加了足够的压力从而会引发地震。当潮很大，达到大约2～3米时，3/4的地震都会发生，而潮汐越小，发生的地震的几率也越少。

该文章的作者伊丽莎白.哥奇兰说：“月球引力影响海水的潮起潮落，地球本身在月球引力的作用下也发生变形。猛烈的潮汐在地震的引发过程中发挥了很大的作用，地震发生的时间会因潮汐造成的压力波动而提前或推迟。”

该文章另一位作者、加利福尼亚大学洛杉矶分校地球与空间科学系教授约翰.维大说：“地震起因还是一个谜，而这一理论可以说是其中的一种解释。我们发现海平面高度在数米范围内的改变所产生的力量会显著地影响地震发生的几率，这为我们向彻底了解地震的起因迈出了坚实的一步。”

哥奇兰等人首次将潮的相位和潮的大小合并计算，并对地震和潮汐压力数据进行了统计学分析，采用的计算方法来自于日本地球科学与防灾研究所的地震学家田中。田中从1977年至2000年间全球发生的里氏5.5级以上的板块间地震中，调查了2207次被称为“逆断层型”地震发生的地点、时间等记录，以及与发生地震时月球引力的关系，结果发现：地震发生的时间，与潮汐对断层面的压力有很高的关联性，月球引力作用促使断层错位时，发生地震次数较多。

田中认为：“月球的引力只有导致地震发生的地壳发生异常变化的作用力的千分之一左右，但它的作用是不可小视的，它是地震发生的最后助力，相当于压死骆驼的最后一根稻草。”

月食是一种特殊的天文现象。指当月球行至地球的阴影后时，太阳光被地球遮住。

也就是说，此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线，因此从太阳照射到月球的光线，会被地球所掩盖。

以地球而言，当月食发生的时候，太阳和月球的方向会相差180°。要注意的是，由于太阳和月球在天空的轨道（称为黄道和白道）并不在同一个平面上，而是有约5°的交角，所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近，才有机会连成一条直线，产生月食。

月食可分为月偏食、月全食两种（没有月环食，因为地球比月球大）。当月球只有部分进入地球的本影时，就会出现月偏食；而当整个月球进入地球的本影之时，就会出现月全食。至于半影月食，是指月球只是掠过地球的半影区，造成月面亮度极轻微的减弱，很难用肉眼看出差别，因此不为人们所注意。

月球直径约为3476千米，大约是地球的1/4。在月球轨道处，地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会完全进入地球的本影，而产生月全食。而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时，即只有部分月亮进入地球的本影，就发生月偏食。月球上并不会出现月环食，因为月球的体积比地球小的多。

太阳的直径比地球的直径大得多，地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域，太阳的光也可以被遮掩掉一些，这种现象在天文上称为半影月食。由于在半影区阳光仍十分强烈，月面的光度只是极轻微减弱，多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情况下，由于较不易为人发现，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。

另外由于地球的本影比月球大得多，这也意味着在发生月全食时，月球会完全进入地球的本影区内，所以不会出现月环食这种现象。

每年发生月食数一般为2次，最多发生3次，有时一次也不发生。因为在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，所以一般情况下就不会发生月食。

据观测资料统计，每世纪中半影月食，月偏食、月全食所发生的百分比约为36.60%，34.46%和28.94%。

2024年2月8日清晨，金星、火星和月亮将在东南方低空上演“双星伴月”天象。

月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山，即撞击坑，这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1000米的撞击坑多达33000多个。位于南极附近的贝利撞击坑直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的是牛顿撞击坑，深达8788米。除了撞击坑，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。

月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而撞击坑则较多。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。

撞击坑这个名字是伽利略·伽利雷起的。是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。最大的撞击坑是南极附近的贝利环形山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面比表面积的7%～10%。

有个日本学者1969年提出一个撞击坑分类法，分为克拉维型（古老的撞击坑，一般都面目全非，有的撞击坑有中央峰）哥白尼型撞击坑。年轻的撞击坑，常有撞击作用引起大量月球表面的岩石向四周溅射，溅射出来的大量岩石碎块高速在月面抛射和滚动，改变了月面原有的地形地貌和表面土壤的结构与颜色，形成明显的“辐射纹”，内壁一般带有同心圆状的段丘，中央一般有中央峰。种类有阿基米德型（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来）、碗型或酒窝型（小型撞击坑，有的直径不到3米）。

环形山

以中国人名命名的有十四座万户环形山，祖冲之环形山，毕昇环形山，蔡伦环形山，张钰哲环形山，石申环形山，张衡环形山，郭守敬环形山正面高平子环形山，沈括环形山，刘徽环形山，宋应星环形山，裴秀环形山，徐光启环形山

其他景物

嫦娥三号着陆地命名为广寒宫附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。

嫦娥四号着陆地命名为天河基地，周围呈三角形排列的三个环形坑，分别命名为织女、河鼓和天津；着陆点所在冯·卡门坑内的中央峰命名为泰山。

嫦娥五号着陆地命名为天船基地，山峰命名为华山，衡山

嫦娥环形山，景德环形山（男性），万玉月溪和宋梅月溪，

撞击坑的形成现有两种说法：“撞击说”与“火山说”。

“撞击说”是指月球因被其他小行星撞击而有现今人类所看到的撞击坑。

“火山说”是指月球上本有许多火山，最后火山爆发而形成了火山喷发口。

月海介绍

在地球上的人类用肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因，这个名不副实的名称保留下来。

已确定的月海有22个，此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个，4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%，其中最大的“风暴洋”面积约五百万平方千米，差不多九个法国的面积总和。大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积7万平方千米，比汽海等还大得多。月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有三个：腐沼、疫沼、梦沼，其实沼和湾没什么区别。

月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1～2千米，个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的反照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来显得较黑。

月海列表

这是月球上主要的二十几个月海：

除了这些月海，月球上还有一些较低的广阔平原，包括：

月面上高于月海的地区称为月陆，一般比月海水准面高2～3千米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。

在月球上，除了犬牙交差的众多撞击坑外，也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延1000千米，但高度不过比月海水准面高三四千米。山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。如今认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿。1994年，美国的克莱门汀月球探测器曾得出月球最高点为8000米的结论，根据“嫦娥一号”获得的数据测算，月球上最高峰高达9840米。月面上6000米以上的山峰有6个，5000～6000米20个，3000～6000米则有80个，1000米以上的有200个。月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。这是由于小天体高速撞击月面，强大的撞击能量使月球表面的岩石气化、熔融、破碎并溅射，挖掘出一个巨大的撞击坑或撞击盆地，撞击体的巨大撞击能量在撞击坑底部产出一系列断层和裂缝，诱发月球内部的玄武岩浆的喷发和溢出，形成暗色的月海盆地。被抛射出撞击坑的各种溅射物质，降落在月海外围的不同距离内，形成了月海外侧平缓的坡度。

除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在月海中，这种峭壁也称“月堑”。

月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。辐射纹长度和亮度不一，最引人注目的是第谷环形山的辐射纹，最长的一条长1800千米，满月时尤为壮观。其次，哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射纹。据统计，具有辐射纹的环形山有50个。

形成辐射纹的原因还没有定论。实质上，它与环形山的形成理论密切联系。许多人都倾向于小天体撞击说，认为在没有大气和引力很小的月球上，小天体撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用，火山爆发时的喷射也有可能形成四处飞散的辐射形状。

地球上有着许多著名的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种构造——那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，它们有的绵延几百到上千千米，宽度从几千米到几十千米不等。那些较宽的月谷大多在月陆上较平坦的地区，而那些较窄、较小的月谷（有时又称为月溪）则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷，它把月球上的阿尔卑斯山拦腰截断，很是壮观。从太空拍得的照片估计，它长达130千米，宽10～12千米。

2014年10月5日，科学家在月球上发现一个隐藏于地下的巨形的方形结构。这一结构宽2500公里，科学家们认为这是一条古老的裂谷系统，后来其中充填了岩浆。

月球的表面被巨大的玄武岩（火山熔岩）层所覆盖。早期的天文学家认为，月球表面的阴暗区是广阔的海洋，因此，他们称之为“mare”，这一词在拉丁语中的意思就是“大海”，当然这是错误的，这些阴暗区其实是由玄武岩构成的平原地带。除了玄武岩构造，月球的阴暗区，还存在其他火山特征。最突出的，例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山园顶和火山锥。不过，这些特征都不显著，只是月球表面火山痕迹的一小部分。

与地球火山相比，月球火山可谓老态龙钟。大部分月球火山的年龄在30亿～40亿年之间；典型的阴暗区平原，年龄为35亿年；最年轻的月球火山也有1亿年的历史。而在地质年代中，地球火山属于青年时期，一般年龄皆小于10万年。地球上最古老的岩层只有39亿年的历史，年龄最大的海底玄武岩仅有200万年。年轻的地球火山仍然十分活跃，而月球却没有任何新近的火山和地质活动迹象，因此，天文学家称月球是“熄灭了”的星球。

地球火山多呈链状分布。例如安底斯山脉，火山链勾勒出一个岩石圈板块的边缘。夏威夷岛上的山脉链，则显示板块活动的热区。月球上没有板块构造的迹象。典型的月球火山多在巨大古老的撞击坑底部。因此，大部分月球阴暗区都呈圆形外观。撞击盆地的边缘往往环绕着山脉，包围着阴暗区。

月球阴暗区主要在月球正面的一侧。几乎覆盖了这一侧的1/3面积。而在月球背面，阴暗区的面积仅占2%。然而，月球背面的地势相对更高，月壳也较厚。由此可见，控制月球火山作用的主要因素是地形高度和月壳厚度。

2022年6月，世界首幅1:250万月球全月地质图发布。据了解，该幅地质图由中国科学家团队研制，以中国嫦娥工程数据为基础，充分利用国际上其它月球探测数据和研究成果，其要素主要包括12341个撞击坑、81个撞击盆地、17种岩石类型、14类构造等。月球地质图系统表达了月壳表面地层、构造、岩性和年代学等方面的综合地质信息，反映了月球岩浆作用、撞击事件、火山活动等演化过程。

2024年4月21日，基于中国月球探测工程(嫦娥工程)科学探测数据编制的全球首套高精度月球地质图集，包括中英文版《1:250万月球全月地质图集》和《1:250万月球分幅地质图集》正式对外发布。其中，《1:250万月球全月地质图集》包含《1:250万月球全月地质图》《1:250万月球岩石类型分布图》和《1:250万月球构造纲要图》，《1:250万分幅地质图集》包含30幅月球标准分幅地质图。该图集已经集成至我国科学家搭建的数字月球云平台上，并服务于月球科学研究、科普教育以及我国未来月球探测工程的着陆区选址、月球资源勘查和路径规划。

2019年5月16日，中国科学院国家天文台宣布，由该台研究员李春来领导的研究团队利用嫦娥四号探测数据，证明了月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质。国际学术期刊《自然》（Nature）在线发布了这一重大发现。该发现为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据，将为完善月球形成与演化模型提供支撑。来自中科院国家天文台的消息称，嫦娥四号探测器实现了人类历史上首次对月球背面的软着陆就位探测，而此次基于探测数据的研究结果，则成功揭示了月球背面的物质组成，证实了月幔富含橄榄石的推论的正确性，加深了人类对月球形成与演化的认识。

当地时间2020年10月26日中午，美国国家航空航天局（NASA）的同温层红外天文观测台“索菲娅”（SOFIA）首次证实：月球的向阳面上存在水。这一发现表明水可能遍布月球表面，而不仅仅是以冰的形式存在于寒冷、阴暗的区域。

观测任务中，索菲娅在月面的“克拉维乌斯环形山”（Clavius Crater）上探测到了水分子（H2O）。克拉维乌斯环形山是月球上最大环形山之一，位于月球南半球，在地球上肉眼即可看到。观测数据显示，该环形山区域有浓度为0.001%~0.004%的水，大致相当于在每立方米的环形山表面土壤中，存有一瓶355毫升的瓶装水。这一研究结果，被发表于最新一期的学术期刊《自然天文学》上。

2021年10月8日，研究论文《嫦娥五号年轻玄武岩的年代与成分》在线发表在国际学术期刊《Science》上。这是以嫦娥五号月球样品为研究对象发表的首篇学术成果。证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动，为完善月球演化历史提供了关键科学证据。 2021年10月9日，《1：250万月球地质系列图》（以下简称月球地质系列图）通过专家评审。该月球地质系列图拥有中英文两个版本，包含1幅全月地质图、30幅分幅地质图，以及月球构造纲要图和岩石类型分布图。

2021年10月19日，中国科学院举行嫦娥五号月球样品研究成果发布会。中国科学院联合多家机构面向全世界发布，中国科学家揭示了月球晚期演化的奥秘——月球在距今约20亿年仍有岩浆活动，它不但比人们想象中更“长寿”，而且“长寿”的秘诀竟然和科学界以前设想的不同，既不是因为源区富集放射性生热元素，也不是因为岩浆源区富含水而降低了熔点。中国科学家通过嫦娥五号采回的月球样品发现，月球的岩浆活动一直持续到距今约20亿年，月球的寿命比此前推测的又延长了约8亿岁。通过对月球样品研究，测定年轻的玄武岩形成时间为20.30亿年，比人类以往认知延长了8亿年。

中科院国家空间科学中心科研团队基于“嫦娥四号”巡视器获取的具有超高空间分辨率的影像与光谱数据，首次在月表原位识别出年龄在1个百万年以内的碳质球粒陨石撞击体残留物。研究显示，比较年轻的月表物质（如“嫦娥五号”返回样品）中存在撞击体残留物的可能性。而对这些可能存在于“嫦娥五号”样品中撞击体残留物的直接分析，将对地月系统撞击体成分和类型的演变历史提供重要参考，并有望对太阳系轨道动力学演化进行进一步约束，增进关于内太阳系撞击历史的了解。相关研究成果日前在国际学术期刊《自然-天文》上发表。

2022年8月，以瑞士苏黎世理工大学为首的一个国际研究小组利用人工智能算法观察到月球上的永久阴影区。该人工智能有望“照亮”永久的阴影区，尤其是那些尽管旋转但自然阳光仍无法到达的区域。这项成果刊载于《地球物理研究快报》上。该小组已经调查了6个以上的潜在阿尔忒弥斯计划登月着陆点。

2022年9月，中国科学院地球化学研究所科研团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。该研究证实了月表矿物是水的重要“储库”，为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。这一成果在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

2022年10月22日，《科学进展》在线发表了嫦娥五号月壤样品的最新研究成果。中国科研人员提出新的月球热演化模型。

2022年10月31日，山东大学牵头完成的世界第一幅1:250万月球全月岩石类型分布图对外公布。

2023年1月，国家航天局公布了嫦娥五号月球样品的科研成果：团队对嫦娥五号采集的月壤样品进行了精确测量，其年龄为 20.3 亿年，这表明我国发现了迄今为止月球最年轻的火山活动时间。而此前科学界认为月球最年轻的火山活动是在大约30亿年前，在20世纪6、70年代由美国阿波罗6号带回的月壤研究得出。

2023年3月，中英学者在嫦娥五号月球样品中，测量到撞击玻璃珠中的水，平均水含量可高达0.05%。揭示出月壤中的撞击玻璃珠是一个储水宝库，它们可以维持月表水循环。

2023年5月，科学家们揭开了月球内部结构之谜，表明它具有与地球相似的流体外核和固体内核。其内核很可能是由铁组成的。

2023年9月1日，美国国家航空航天局（NASA）在其官网发布消息，称其“月球勘测轨道飞行器”（LRO）在月球表面拍摄到一个新的“陨石坑”，推测这可能由俄罗斯“月球-25”号探测器撞击造成。

2023年10月，嫦娥五号任务总设计师胡浩表示，嫦娥六号任务着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地。

2023年10月26日，一个国际团队新发布的研究显示，研究人员对美国阿波罗17号飞船登月任务采集的月球样品进行分析后发现，月球年龄至少已有44.6亿岁，这比科学家此前认为的要“年长”4000万岁。

2023年12月，中国第32次南极考察队员在南极格罗夫山发现了一块月球陨石（编号为GRV150357）。初步研究表明，这是一块复矿碎屑角砾岩，由来自月球高地和月海的不同岩石碎屑组成，是了解月壳的复杂岩性的理想对象，也是中国开展月球样品研究的重要补充对象。

北京时间2024年2月15日天黑后，人们用肉眼就可以在西南方高空看到月亮和木星相伴的天文景观，即木星伴月天象。届时木星位于月亮左下方位置，亮度能达到-2.3等。

2024年8月，国际著名学术期刊《自然》发表一篇行星科学论文报告，研究人员利用印度“月船3号”任务数据对月球南极高纬度地区的月壤进行的分析表明，月球南极存在古代岩浆洋的遗迹。