月亮是怎么形成的
月亮是地球推一的天然卫星，也是距离地球最近的星球。“阿波罗11号”飞船从月亮上带回的月面土壤标本，经检测，已有长达46亿年的历史。与太阳系的年龄大致相当。
多少年来，科学家一直在努力探索月亮是怎样形成的？月亮为什么会成为地球的卫星？这被列为“月亮最深不可测的谜”。
以前，关于月球起源的假说，曾流行着3种。
第一种是“同源说”。这种假说被多数科学家认同，它认为，月亮和地球都是在大约46亿年以前，由同一块尘埃云，即太阳星云形成的。因为凝聚作用，形成原始地球，地球周围的气体团块状物质则形成月亮，因为离心力和引力的作用，便形成了各自的运行轨道。
第二种是“分裂说”。这种假说认为，月亮和地球曾经是同一个星球，当熔融状的地球自转速度很快时，便把月亮抛了出去，成为独立的月亮。
第三种是“俘获说”。认为月亮是在遥远的宇宙形成的天体，因为后来飞到地球附近而被地球引力所俘获。
自从阿波罗计划实现之后，在3种假说中都发现了致命的缺点。从月亮上发现的6种地球上没有的矿物来看，“分裂说”就站不住脚。而从天体力学角度来看，“俘获说”就不能自圆其说。甚至还否定了“同源说”，因为月亮有可能比地球的历史还长。
甚至有两位前苏联的科学家提出一种大胆的假说，认为月亮是外表经过改装后外星人的宇宙飞船，这样，就能比较圆满地解答月亮留给人们的种种异端现象。但这种说法太过离奇，自然得不到多数人的认可。
以上各种假说，莫衷一是，各执一端，有人说：“尽管在一个半世纪的光阴中，卓越的科学家对月亮的起源和历史进行了详尽的研究，但依然是一个谜团。”
月亮为什么会有圆缺变化
人们看到的月亮，在一个月内形状天天变化，有时像一把弯弯的镰刀，有时又像个圆盘，有时会缺了一半。
那么，月亮为什么会有圆缺变化呢？
大家都知道，月亮是围绕地球转动的一颗卫星，它既不发光，也不发热。在黑暗的宇宙空间中，我们之所以能看到月亮，是因为它反射了太阳光。
在绕地球转动的过程中，月亮和太阳、地球的相对位置在不断变化着。当转到太阳和地球中间时，月亮正对着地球的一面，一点也照不到太阳光，人们就看不见它，这就是新月，称为朔。
新月之后两三天，月亮沿着轨道慢慢转过一个角度，向着地球一面的边缘部分，逐渐被太阳光照亮，这样人们在天空中就能到一钩弯弯的月牙了。
然后，月亮继续绕着地球旋转，向着地球的这一面，照到太阳光的部分一天比一天多，这样，弯弯的月牙便会一天天“胖”了起来。到了第七八天，月亮向着地球的一面，照到太阳光的部分达到了一半，于是在晚上人们就看到了半个月亮，称为上弦月。
上弦月以后，月亮又逐渐转到与太阳相对的一面去，它向着地球的一面，照到太阳光的部分越来越多，所以人们看到的月亮，就一天比一天圆起来。
当月亮完全转到和太阳相对的一面时，月亮向着地球的这一面将会全部照到太阳光，这时候，人们就看到了一个滚圆的月亮，这就是满月，称为望。
满月之后，月亮向着地球的一面，又有一部分慢慢照不到太阳光了，于是人们看到月亮开始渐渐变“瘦”。满月后七八天，人们看到的月亮又只剩下半个了，这就是下弦月。
下弦月之后，月亮仍然继续“瘦”下去。四五天之后，又只剩下弯弯的一钩了。直到慢慢变得完全看不见，又开始了新月时期。
所以说，月亮圆缺的变化，是因为月亮绕着地球转动，月亮本身又不发光，只能反射太阳光的缘故。
月亮为什么总是以同一面向着地球
人们在地球上看月亮，看到的只是它的一面，而另一面像是怕羞一样，老是“藏”着不让人们看到。随着天文观测技术的进步，对月亮向着地球的一面，人们已经了解得比较清楚，但对它“藏”起来的一面，却知之甚少。
现在，利用载人或不载人的航天器，人们绕到了月亮背面的上空，给月亮背面拍了照片，再直接带回地面或用无线电波传送回来，才知道它的背面是什么样子的。与正面相比，月球背面的平原所占面积较少，而环形山较多，起伏悬殊，地形更加凹凸不平。
为什么月亮永远以同一面向着地球，另一面从来不转过来呢？
原来月亮在绕地球公转的同时，还在自转，而它自转一周的时间，恰好与它绕地球公转一周的时间一样，都是27．3天。因此，当月亮绕地球转过一个角度，它自己也正好旋转了相同的角度，假如月亮绕地球转了360°它自己也正好自转了一圈，所以月亮永远是同一面向着地球，另一面背着地球。
因为月亮沿着椭圆形轨道绕地球转动，公转速度并不像自转速度那么均匀，自转轴又不垂直于公转的轨道面，所以有时我们能看见月亮背面的一小部分。如此一来，人们能够看到的月亮部分，大约是月亮表面的59％。
至于月球自转周期，也并不是一直等于公转周期。在几十亿年前，月球的自转比现在要快得多，在地球强大的吸引力的作用下，月球自转速度逐步减慢，直到现在刚好等于它的公转周期。
将来，月亮还会慢慢远离地球，月亮绕地球的公转周期将会变长，地球的自转周期也将会变长。大约50亿年之后，地球上的一天将会与月亮绕地球一周的时间相等，即一天等于一个“月”，相当于现在的43天。
到那时，地球将会以同一面对着月亮，而不是月亮以同一面对着地球了。在地球上，背着月亮一面的人们，要想观赏到皎洁的明月，就要长途旅行到对着月球的一面来了。
月亮上就有活山吗
自1969年以来，如果加上两次无人登月活动，人类曾先后8次登上月亮，并带回几百千克的月亮样品。通过分析和研究月亮的岩石样品，人们认识到，组成月亮的岩石主要是玄武岩和斜长岩。
大家知道，玄武岩这种岩石是由火山喷发的熔融岩浆凝结而成的。因为在月亮上广泛分布着玄武岩类岩石，可以知道月亮曾有过非常广泛而活跃的火山活动。
通过对月亮岩石形成年龄的分析，并结合其他月亮地质的研究，科学家对月亮形成以来的历史做了大致的描述。
月亮大约在46亿年前形成。在刚形成时，月亮由固态物质凝聚而成，但稍后曾经历过一次较普遍的熔融，使它的组成物质发生一定程度的调整和轻重分异。熔融阶段历时并不长，不久就冷凝形成了一个比较完整的固态外壳。
从此，月亮就不断遭到来自宇宙空间大小不等的陨星的轰击。从现在保留下来的数日众多的陨星撞击坑来看，彼此相距很近，而且直径都很大。可以想象，当时陨星撞击的频率很高。
大约在41亿年前，月亮上第一次大规模的火山活动发生了。喷发出大量的岩浆，并引起了广泛的构造活动，形成了月面上最大的山脉——亚平宁山脉（长1000多千米、高3～4千米）和一些陷落盆地。后来，火山活动逐渐减弱，一直到了39亿年前左右，月亮再次发生一次巨大的变动。
原本一些比较接近“地——月系”的微行星撞向了月亮。这些次撞击事件，除了在月面留下了巨大的伤疤——月海外，还引发了广泛的火山喷发，喷出的岩浆填充在各个低凹的月海里。这次火山活动持续了几亿年的时间，直到31．5亿年前左右才慢慢平静下来。
从那以后，月亮内部的活动逐渐减少，仅有一些小规模的火山喷发和喷气还偶尔发生。虽然陨星的轰击没有停止，但无论是轰击的频率，还是陨星的大小都显著减小。所以，月亮的面貌没有再发生重大的变化。
那么，现在月亮还有没有活火山呢？根据人类对月亮的多次宇航探测，至今仍未发现月亮有现代活火山活动的证据。
但是，自1787年以来，在月面上，人们已屡次观测到会时而骤然出现神秘的闪光，一般闪光持续大约20分钟，有的也能持续几小时。据统计，200多年来已观测到上千次这种闪光。
闪光到底是如何形成的呢？人们对这个问题，至今仍议论纷纷，莫衷一是。有的人认为，这可能是月面上喷气活动的反映，是由喷气中尘埃粒子反射太阳光造成的。假如这种观点是正确的，就说明月亮上的火山活动还没有完全停息，岩浆虽然没有喷溢，但和火山有关的喷气活动还时而发生。
月亮上有没有水和空气
在晴朗的夜晚，在闪烁的群星中，皓月当空，月亮显得特别明亮。在古代，因为科学技术水平落后，月亮被人们曾想象成一个美丽的神仙世界，上面有金碧辉煌的广寒宫，宫内住着翩翩起舞的嫦娥仙子。
那么，月亮上真的是一个神话中的仙境吗？“仙境”中有没有人类赖以生存的水和空气呢？长期以来，人类就梦想能够到月亮上去看一看。
1969年7月21日，宇宙飞船“阿波罗11号”载着宇航员第一次登上了神秘的月亮，人类的登月之梦终于实现了。后来，在1969～1972年之间，又有10名宇航员探索了月亮的表面，从此，月亮神秘的面纱被揭开了。
在月亮表面，宇航员拍摄了1．5万张照片，并带回了380千克的月壤和月岩的样品。探索结果表明，美丽的神话根本就不存在，月亮上面既没有水也没有空气，白天酷热难当，晚上奇冷，既没有花草树木，更没有飞禽走兽，是一个荒芜、寂静的世界。在月亮上，因为没有空气，声音就无法传播，宇航员只有通过无线电波才能进行通话。
让人感到高兴的是，在1998年初，美国的“月球探索者号”飞船，在进一步探测月亮时发现，在月亮的南北两极，环形坑内的土壤终年照不到阳光，里面存在着大量的水冰。据初步的估计，这些水冰可能多达100亿吨。
这一发现，给人类进一步开发月亮提供了必要的保证。因为，未来住在月亮的人从水冰可以获得必要的水源，还可以把水冰分解为氧气和氢气，从而使人类和动植物得到呼吸所需要的空气。所以可以说，到月亮上去生活并非仅仅是幻想。
在晴朗的夜晚，当你仰望当空的明月时，可以看出月亮上有的地方暗淡、有的地方明亮。古时候，因为科学技术的落后，人们无法解释这种现象，就将月亮想象成嫦娥居住的广寒宫。
直到世纪初，意大利的科学家伽利略，在第一次用自制的望远镜指向月亮时，并没有看到广寒宫和美丽的嫦娥，却发现月亮上凹凸不平、坑坑洼洼。
伽利略认为，那些明亮的凸起部分一定是陆地和高山，并将它称为“月陆”；而那些暗淡的凹下去的部分一定是海洋，称为“月海”。伽利略还为这些“海洋”取了名字，如风暴洋、雨海、云海、湿海等等。
那么，月亮上真的有“陆地”和“海洋”吗？
随着天文观测技术进一步的发展，尤其是宇航探测技术的发展，人们进一步发现，月亮上的明亮部分确实是环形山、高地和山峰等；但是暗淡的部分却并不是海洋，里面根本没有水，所以只能是一些广阔而低洼的大平原而已，“月海”这个名称并不确切。尽管如此，至今人们一直在沿用“月海”。
因为月海一般比月陆都低2000～3000米，最低的地方要深6000米。再加上月陆部分主要是由浅色岩石组成的，而月海部分主要是由暗色的熔岩物质组成的。所以，月陆部分反射太阳光的本领比较强，看上去就比较明亮；而月海部分反射太阳光的本领比较弱，看上去就暗淡一些。
月海，现在已经正式命名的有22个，绝大多数分布在月亮正对着地球的这一面，风暴洋是其中最大的月海，面积超过500万平方千米，其次是面积在80万平方千米以上的雨海。
为什么太阳只是一颗普通的恒星
太阳是人们最熟悉的天体。太阳是太阳系的中心，质量达2000亿亿亿吨，是地球质量的33万多倍，大约占整个太阳系数以万计大小天体质量总和的99％。太阳直径约为139．2万千米，是地球的109倍；太阳还是在地球上看来最亮的天体，是其他任何天体望尘莫及的，要比肉眼能看到的最暗星亮10多万亿倍。
在地球上的人看来，太阳显得那么与众不同。主要是因为它是离地球最近的一颗恒星。太阳到地球的距离，大约为1．5亿千米，从太阳出发的太阳光来到地球，只需要8．3分钟。这和距离地球非常遥远的、距离要用光年计算的天体相比，确实是太近了。
但是太阳与其他恒星相比，在数以亿万计的恒星世界里，太阳仅是一颗非常普通的恒星。为什么这样说呢？
关于恒星直径大小方面，已知最大的恒星大概是“御夫座E”双星系统中的那颗看不见的伴星，估计直径为57亿千米，相当于太阳直径的4000多倍。迄今发现最小的星是中子星，典型中子星的直径相当于太阳的1／140000，约10千米。
恒星的质量大小不一，有些恒星的质量只有太阳质量的百分之一，有些恒星的质量则是太阳质量的120倍，多数是太阳质量的0．1～10倍之间。可见，太阳只是一颗普通恒星，其质量处于平均水平。
恒星真正的发光能力就是恒星的光度。恒星光度大体上都在太阳的50万倍到1／500000之间，变化范围很大。
恒星的表面温度基本上都在2000—80000℃之间，太阳夹在中间，表面温度约6000℃。也就是说，太阳作为一颗恒星，其表面温度也是居中的。
显然，太阳所以显得与其他恒星有所不同，仅仅是因为它离我们很近。这自然是进行比较的结果。太阳只是恒星世界亿万“芸芸众星”中一颗“貌不惊人”、再普通不过的恒星。它只是银河系的一般成员，与其他普通恒星一样，没有什么特殊之处。如果非要说它是一颗特殊的恒星，那就是目前来看，只有在它的行星发现了生命。
太阳的光和热是怎么发出的
太阳光耀炫目，像一个炽热的大火球，每时每刻都辐射出巨大的能量，给地球带来光和热。但是，地球接受到的太阳能，仅占全部太阳辐射能的二十二亿分之一。
我们可以想象一下太阳的威力，如果在整个太阳表面上覆盖一层厚12米的冰壳，那么太阳发出的热量，只消1分钟就能将这层冰壳全部融化。太阳已这样辉煌闪耀了几十亿年！着实令人惊异。
那么，太阳为什么会发出如此巨大的能量呢？
太阳上所产生的光和热，显然不可能是一般的燃烧。因为太阳即使完全是由质量最好的煤和氧组成的，也只能维持太阳燃烧2500年。然而，太阳的年龄是以数十亿年来计算的，比这要长得多。
1854年，德国科学家亥姆霍兹首先提出了太阳能源的科学理论。他认为，因为太阳上的气体物质不断发出热量，所以不断因冷却收缩。收缩时物质向太阳中心下落，并产生能量，不断补充太阳损失的能量。
据计算，只要太阳直径每年缩短100米，因收缩产生的能量，就足以补偿它辐射所损失的能量。只可惜，太阳最初的直径即使等于太阳系最远的行星的轨道直径，收缩到现在的大小，也只能维持太阳闪耀2000万年。