於每個夜晚會出現月亮,相信多數人習以為,可能只有在中秋節才會成為茶餘飯後話題之一。
所以這次想要趁著中秋節到來,你科普三個關於月亮知識,讓你中秋團聚時刻,可以這些月亮知識當成茶餘飯後話題,親友們鬆娛樂一下。
談起月球形狀,曉得你第覺反應是什麼呢?思考過後,腦海中浮現第一個答案,是不是「圓形」呢!以來,每逢中秋節時,其中出現名言之一,相信你聽過。
因為月圓人團圓這句話,以來陪伴著我們度過每個中秋節,所以多數人會受到這句話影響,而認為月亮圓形。
但是呢,關於月亮,傑克想要你科普一個知識。
那,月亮是橢圓形而不是圓形!讓我們時間回溯到2009年!當時,美國太總署NASA進行一項名為「月球先鋒機器人計劃」(Lunar Precursor Robotic Program)任務。
這項任務是利用月球勘測軌道飛行器(LRO),以繞行極軌道方式對月球進行全面性地形勘查和測量。
先鋒機器人計畫執行一年後,NASA科學家經由收集到數據發現,月球形狀並不是大眾認知圓形,而是得像檸檬形狀橢圓形。
所以呢,下次如果有聽人説月圓人團圓,記得要提醒方,月亮是橢圓形喔!關於茶餘飯後月亮話題,有另一個多人關心「月」。
月於生活現代我們來説,除非你是天文迷,否則人會去注意到它。
過呢,月於前人來説,可是個行事曆提醒喔!早在時鐘或日曆出現時代,古代人是透過觀察變化,來安排自己生活作息。
説到這裡,相信你應該有聽過「日出而作、日落而息」這一句諺語吧!這句前人流傳諺語,充分體現出他們當時生活模式。
他們會隨著太陽升起時候,外出勤奮工作,直到太陽下山過後,大家回到家中各自休息。
所以呢,前人透過觀星觀月方式,學會如何利用月,作自己年度行事曆指標!隨著每個月月到來,人們可以知道自己該出門打獵、種植作物或者是採收。
不只如此,能夠知道每個月行程,前人每個月月命名,以便他們知道自己每個月該做些什麼事。
「狼月」命名由來,是於每到一月時氣候會變得,導致狼羣們無法捕捉到獵物。
狼羣們過於飢餓情況下會荒野中哀嚎。
此外,一月狼月,會有人會稱作「舊月」或「冰月」。
「雪月」命名,有些人會我們聽到「風花雪月」聯想一起,不過這兩者可是完全沒有關聯喔!雪月由來,是源自於歐美地區國家,歐美地區二月時,是氣候、下雪月份。
這時候氣候條件過於,村民們無法外出採集食物,只能夠依靠之前存糧過活,所以稱作「飢餓月」。
「蟲月」由來,字面上意思。
每到三月時候,冬天積雪會開始融化,原本躲藏在深處昆蟲會這時候開始竄出。
於討厭昆蟲人,這是會讓他們開始崩潰季節,其中包括傑克囉!「粉月」到來,象徵著春天正式到來。
至於什麼會使用粉月來命名,其因為四月是一種名為「夾竹桃」植物盛開季節。
而這邊要另外提醒,夾竹桃是一種有著豔粉色外表,引人注目花。
雖然它有著外觀,但豔外表之下可是藏有劇毒,所以看到時候要小心喔!隨著粉月過去,多數花花草草會五月盛開,所以前人「花月」來代表五月。
英語中月專稱是「the Moon」[9][10]。
這裡代表草莓,是早期歐洲國家種植野草莓(Fragaria vesca)。
這種草莓體型會我們見到草莓一點。
此外,六月是野草莓盛產月份,所以歐洲人才以此而命名。
除此之外,六月是夏天準備到來時期,隨著天氣變熱,因此有部分國家人會「月」來稱呼六月月。
「雄鹿月」是起源於美洲,隨著雄鹿每到冬天時,頭上鹿角會脱落。
而脱落鹿角會到隔年七月時會出來,因此居住美洲部落居民七月命名為雄鹿月。
過呢,七月時候是許多地區雨季開始,隨著雨季到來,會有暴雷雨現象發生,所以有部分人會「雷霆之月」來稱呼七月月。
「鱘魚月」源自於早期居住北美原住民部落,因為每年八月是捕撈鱘魚黃金季節。
部落獵人會趁這個時間,去附近湖裡,盡可能地多捕撈鱘魚,因此而命名。
九月「豐收月」,代表著農作物開始收成時候。
隨著即入秋之際,前人認為這個時期月亮相,日照時間,即使傍晚時刻是有光線可以繼續工作,同時有時間可以採收農作物,藉此而命名。
「獵人月」,代表著即進入冬天之際,確保接下來長達幾個月寒冬裡,能夠有足夠食物。
部落裡獵人們會這個時候外出打獵,盡可能為冬天食物做準備,因此而取名。
海狸毛皮,是早期北美原住民部落來製作衣服主要材料。
海狸毛皮製作衣服,有禦寒效果。
所以部落裡居民會11月時,盡可能外出狩獵海狸,確保有足夠毛皮可以製作禦寒衣服,所以稱作「海狸月」。
十二月,是北半球地區開始迎接冬天季節。
這顆星球是岩石所構成,距離地球有三十八萬四千四百公里;千百年來,引發了數不清神話傳説,但是有時候,相比想像來得要奇怪。
下列事實可以讓人下回仰望夜空時,覺。
像去年七月許多人親眼目睹,所有條件俱,月球確實會呈現紅色。
有人視狼人現身或末日降臨凶兆,但科學家界定,所謂「血月」是太陽光穿過地球大氣層時發生折射及散射,地球鐵銹色光線投射月球表面導致天文現象罷了。
月球地球一樣,地殼表面會變動。
當月球地殼受熱膨脹或隕石撞擊,有可能誘發月震。
於月球上沒有水可以阻斷地殼震動,所以月震不會達到像地震一樣強度,但持續時間。
月球軌道每年離地球四公分左右。
這代表五億年後,月球離現位置有二萬三千五百公里遙。
月球上有二百公噸垃圾,大多是太空垃圾和撞擊着陸過渡物,或是從一九六九年以來十二名太空人登月後遺下物品,包括:廢棄人造衞星、過火箭、攝影機、揹包以及高爾夫用球(見上圖)。
但有一項病態事實:月球垃圾裏包括了美國天文學家尤金.舒梅克骨灰。
他是行星科學領域奠基者,美國航空暨太總署他骨灰裝入聚碳酸酯(俗稱PC塑膠)膠囊,帶到了月球之上。
月球,即地衞一,俗稱月亮,是地球唯一天然衞星[nb 4][5],直徑於地球四分之一,質量地球1/81,於環繞行星,它是體積和質量衞星,並且是太陽系中第五大的衞星,是太陽系內密度第二高的衞星,於木衞一。
認為月亮形成於45億年前,即地球出現後。
有關它起源有幾種説,但沒有一種能完全合理地作毫無破綻解釋,普遍認可是碰撞説,它假設月球形成於地球與火星大小「特亞」之間一次撞擊。
它自轉公轉(潮汐鎖定),因此以同一面朝向地球。
月球正面標記著黑暗火山熔岩海,中間夾雜著和古老地殼高地和隕石坑。
從地球肉眼觀測,月球是太陽之外天體,儘管它看起來,但其表面實際,反射率於瀝青。
於月球天空中非常容易觀測,加上規律性月相變化,使它以來人類文化如曆法、藝術和神話產生影響。
月球引力影響造成地球海洋潮汐和每一天時間延長。
月球現在地球距離,是地球直徑30倍,換而言,將太陽系八大行星外加冥王星塞進地球與月球間有餘剩空間。
而月球太陽大小比率距離比率相近,使得它視覺大小太陽,日食時月球可以完全遮蔽太陽而形成日全食。
月球是第一個人類登陸過地外星球。
前蘇聯月球計劃1959年發射了第一艘登月無人太空船,而美國NASA阿波羅計畫是到目前為止,唯一實現載人登月任務。
阿波羅8號1968年載人環繞月球,1969年阿波羅11號首次載人登陸月球,1972年人類六次登月。
這些任務帶回超過380公斤月球岩石,其中有些於研究月球地質,瞭解月球起源(通過相關研究提出月球形成於45億年前撞擊説),月球內部結構形成以及月球形成後歷史。
1972年阿波羅17號後,只有無人太空船繼續拜訪月球,其中值得一提的是蘇聯月球步行者漫遊車。
2004年,日本、中國、印度、美國和歐洲太空總署發射了繞月衞星。
這些太空探測器確認了月球極區上陰暗的坑穴土壤中有水冰存在。
2019年中國探測器嫦娥四號首次登陸月球背面進行勘察[6][7],次年嫦娥五號攜帶月壤樣本於2020年12月17日1時59分返回地球。
現在人類有載人登陸探測月球計畫,例如美國重返月球計畫、中國探月工程確定實施,但細節研議階段,時間內未能成行。
現在在外太空條約下,月球是所有國家和平用途可以前往探測場。
中文「月」為象形文字,甲骨文中月像一彎眉月樣子。
東漢許慎《説文解字》一書中分析月字型時説:月,闕。
人們觀察,發現月圓時間,闕(弦月或眉月)時間多,於是照眉月樣子創造出這個象形字。
稱、玄兔[8]、嬋娟、望舒。
1994年,安裝克萊門汀號太空船雙向雷達實驗,顯示有少量、冰凍水存在接近表面的穴內。
該名詞源於原始日耳曼語「mǣnōn」[11],725年之前古英語稱為”mōna”,1135年「mone」,1380年變為「moone」,後變成現在寫法。
月球現代英語主要形容詞是「lunar」,源自拉丁文「Luna」。
另一個常用形容詞是「selenic」,源希臘文「Selene」(Σελήνη),是衍生字首「seleno-」(像是「selenography」)[12]。
古希臘塞勒涅(Selene)和古羅馬狄安娜(Diana)或稱辛西婭(Cynthia)[13] 女神是月球名字。
辛西婭和塞勒涅是反映月球處於軌道期如月點、近月點專門術名,狄安娜一名連接死亡,意指白天。
天體位置月球能稱呼為地衞一(Earth I,Sol IIIa),但以天體位置來稱呼天文學的術語使用上。
有數種機制認為月球形成於45.27億± 0.10億年之前[nb 5],即是太陽系誕生後3000萬5000萬年[14]。
這些機制包括分裂説、捕獲説和地月同源説(孿生説)。
分裂説認月球是於離心力地殼分裂出去[15],但要產生如此離心力,需要地球誕生初始時有超高速轉[16]。
捕獲説則認月球是成型時地球引力場捕獲天體[17],但這種説需要地球擁有一個氣層來消耗月球通過時能量,減緩月球運動速度[16]。
同源説認地球和月球形成於同一原生吸積盤,但這種説無法解釋月球上金屬鐵匱乏[16],不能解釋地月系統高角動量[18]。
現今主流地月系統形成理論是碰撞説:一顆火星大小天體(稱為特亞,神話故事中月球女神塞勒涅母親)與原生地球碰撞,爆裂出的物質進入環繞地球軌道,吸積形成月球[19]。
該説雖然不是很,但是解釋。
1984年10月有關月球起源會議召開前18個月,比爾·哈特曼(Bill Hartmann)、羅傑·菲利普斯(Roger Phillips)和傑夫·泰勒(Jeff Taylor)挑戰月球科學家同事們:「你們有十八個月時間,下定決心,回到阿波羅數據,回到電腦中,做所有你們做事。
不要來參加我們會議,除非你們有了有關月球誕生話要説」。
1984年夏威夷科納會議上,碰撞説成受迎理論。
會議之前,有三種「傳統」理論學派,加上少數開始認真思考撞擊理論人,以及數眾多,認為辯論不能解決問題中間派。
會後,學術界實質上只分兩派:碰撞陣營和可知論者[20]。
碰撞説認:太陽系誕生早期,撞擊是。
電腦模擬碰撞模型表明,這樣撞擊後產生雙星系統具有充分角動量匹配目前地月系統軌道參數,而且可以解釋月球具有核心原因。
此外,碰撞説可以合理解釋地月成分:月球大部分組成成分來撞擊前天體,而並不是原生地球[21]。
但是這個説不是很完善,例如隕石研究顯示內太陽系其他天體,如火星、灶神星等,其氧和鎢同位素成分和地球,而地球和月球有相似同位素成分。
一個合理解釋是導致地月系形成撞擊混合了地球和月球形成時揮發物質,有可能導致兩個天體之間同位素組成變得[22],但這種解釋有爭議[23]。
碰撞中所釋放大量能量和之後地球軌道上作用物質會熔化地球外殼,形成巖漿海[24][25]。
形成月球會產生自己月球巖漿海,估計它深度範圍500公里1737公里(1079英里),於月球自身半徑[24]。
儘管它地解釋許多證,但撞擊説完全解釋一切,其中大部分涉及月球組成成分[26]。
另外一種假説則認碰撞產生了兩顆同一軌道上的衞星,一個月球,而另外一個,直徑只有1000公里。
數千萬年後,兩個衞星緩相撞,後合二一。
這種説解釋了月球一面地勢,另一面地勢起伏不平原因[27][28]。
2001年,華盛頓卡耐基研究所一個研究團隊報告了月球岩石同位素測量值[29],研究組地發現,阿波羅計劃帶回岩石同位素特徵,與地球岩石,而於太陽系所有天體。
這完全出乎於以前認為進入軌道形成月球大部分物質來於忒伊亞想法。
2007年加州理工大學研究人員宣佈,伊亞同位素特徵地球概率於1%[30]。
2012年發表阿波羅月球樣品鈦同位素分析表明,月球和地球組成成分,這完全有悖於大碰撞説期月亮形成於遠離地球軌道伊亞。
月球是地球轉衞星,它繞軸自轉週期繞地球公轉週期是,這使得它一面朝向地球。
它之前速度旋轉,後來於地球產生潮汐摩擦,讓其自轉速度減慢,直到後以同一面持續面對地球,即潮汐鎖定[32]。
我們月球朝向地球一面稱為正面,而另一面稱為背面,背面稱為”暗面”,但是事實上它正面一樣會照亮。
當月相為新月時,我們看到月球正面是黑暗,而月球背面太陽照亮[33]。
月球是一個南北、赤道隆起扁球。
它半徑赤道半徑短500米。
南北極區稱,北極區隆起,南極區窪陷400米。
但計算中可月球作三軸橢圓體看待。
物理天平動研究有助於解決月球形狀問題。
通過天平動研究還表明,月球和幾何中心並重合,偏向地球2公里。
這一結論阿波羅登月獲得資料證實。
科學家使用雷射測高儀和立體影像分析對月球表面地形進行測量[34]。
月球表面地形特徵是位於背面撞擊坑南-艾託肯盆地,其直徑有2,240公里,是月球上隕石坑,是太陽系中已知[35][36]。
它底部是月球上海拔地方,深度達到13公里[35][37]。
而月球海拔地點它東南方,有人認為這個區域是造成南極-艾託肯盆地撞擊形成隆起[38]。
月球上其它撞擊盆地,如雨海、澄海、危海、史密斯海和東方海,擁有海拔區域和聳邊緣[35]。
月球背面高度正面1.9公里[39]。
月球表面上用肉眼可以看見有黑暗,平原,我們稱月海,這是因為古代天文學家認為這些地方充滿了水[40]。
現在,我們知道這些黑暗部分是古代火山爆發後熔岩漿窪地凝結成玄武岩。
和地球玄武岩類似,月海中玄武岩含有鐵,而完全缺乏水流過而出現礦物[41][42]。
大多數噴發熔岩漿流入撞擊盆地相連接窪地,形成月海。
延伸閱讀…
現在科學家月球正面月海中發現幾個擁有盾狀火山和火山穹頂地質分區[43],這些是熔岩漿凝結形成月海證據。
所有月海位於月球正面,佔正面面積31%[44],之下,月球背面只有少數月海,涵蓋了背面2%面積[45]。
這認為和通過月球探勘者伽瑪射線光譜儀所描繪月球化學圖上看見月球正面地殼下生熱元素縮有關。
生熱元素濃縮會造成地函下温度上升,部分熔解,並上升到表面造成噴發[46][47][48]。
大部分玄武岩噴發都出現在3035億年前雨海紀,但有少部分樣本輻射顯示其形成於古老42億年[49],有一些樣品,最年噴發物經撞擊坑計數測定年限發現其發生12億年前[50]。
月球上部分稱為「高地」,因為它們於大多數月海。
輻射測定它們是於44億年前形成,這意味着這些高地可能是月球巖漿海形成時斜巖堆積產生[49][50]。
月球上沒有任何一個主要山脈認為地質構造事件產生,這和地球情況相反[51]。
每天月球會承受超過3噸宇宙物質撞擊[52],當中小行星或彗星撞擊月球表面時會形成撞擊坑,是另一個主要會影響月球表面地形主要地質事件[53]。
現在估計月球正面直徑於1公里隕石坑有300,000個[54],其中有些隕石坑知名學者、科學家、藝術家和探險家名字命名[55]。
月球地質年代是月面上隕石撞擊事件進行分界,包括酒海、雨海和東方海撞擊事件。
這些撞擊事件結構特徵是產生多層物質隆起環,是數百數千公里直徑圍裙狀噴發物沉積形成一個區域性地層視界[56]。
於月球沒有氣層、天氣變化,最近幾十億年沒有地質活動,大部分環形山保存得。
雖然有幾個多環盆地,它們是能於分派年齡。
於撞擊坑是恆定速率累積,計算單位面積內撞擊坑數目可以用來估計表面的年齡[56]。
阿波羅任務收集撞擊熔化岩石輻射測定年齡,羣集38億和41億年年齡:這用來解釋撞擊後期重轟炸期[57]。
覆蓋月球地殼上是高度粉碎(碎裂成顆粒)和撞擊園藝下表面層稱為風化層,是撞擊過程形成。
最細微風化層,是二氧化矽的月球土壤玻璃狀物體,有著像雪紋理和聞起來像用過火藥[58]。
風化層表面年表面;高地厚度10-20米之間,海厚度是3-5米。
[59]
緻粉碎風化層下面是「風化層(megaregolith)」,厚達數公里高度碎裂基岩[60]。
月球表面化學元素分佈。
其:氧、硅、鐵、鎂、鈣、鋁、錳、鈦。
氧含量估計42%(重量)。
碳和氮只有痕跡,存在於太陽風帶來微量沉積中,氫主要集中月球兩[61]。
月球表面主要有四類岩石:月海玄武岩、高地岩石(主要包括斜巖鎂結晶巖套)、克里普巖和角礫巖,且分佈。
月壤是月球表面表岩屑,主要是玄武岩和斜巖物理崩解結果,多年來持續流星撞擊和太陽及星際帶電粒子轟擊造成。
月球是一個分異天體,即它擁有地殼、地函、和核心。
月球內核富含固態鐵,半徑240公里,此外有一個流體外核,主要成分是液態鐵,半徑300公里。
核心周圍是部分熔融邊界層,有500公里寬度[62]邊界層結構是45億年前月球形成後,月球巖漿海通過分離結晶形成[63]。
巖漿海結晶可以沉澱形成鎂鐵質和沉積橄欖石、斜輝石和斜方輝石礦物組成地函。
四分之三巖漿海結晶後,可能形成密度斜長石並浮地殼頂部[46]。
後液體結晶部分會夾地殼和地函之間,並且含有大量不相容和發熱元素[39]和之相符是月球軌道上繪製月球地質化學圖顯示其地殼是斜巖組成[4]。
通過對部分熔融地函噴發出的熔岩流冷凝下來月岩樣本研究,科學家確認地函含有地球鐵,其主要成分是鎂鐵質[39]。
通過地球物理技術發現月球地殼厚度50公里左右[39]。
月球是太陽系內密度第二高的衞星,於木衞一埃歐[64]。
但是月球內核並,半徑是350公里[39],佔月球大小20%,之下,其它地球型天體比例50%。
它組成不是完全,可能是金屬鐵組成,同時含有少量硫和鎳。
對月球隨著時間變化轉動分析顯示月球核心有部分是熔融[65]。
月球表面引力地球六分之一。
月球重力場通過圍繞月球旋轉探測器發射無線電信號都卜勒效應測量。
月球重力場主要特徵是擁有質量瘤,即一些撞擊盆地卻反而出現重力分佈,這可能組成這些盆地玄武岩熔岩流密度有關係[66],這些環繞月球軌道太空船有影響,如果經月球這些地域時,假如太空船與月面距離足夠,而且軌道不加修正話,那麼太空船會數個月或數年間月球表面墜毀。
但令人困惑是,熔岩流密度本身不足以完全解釋重力,有一些質量瘤存在和月海中火山作用形成熔岩流無關[67]。
月球轉軸傾角只有1.54°,於地球23.44°。
於這個緣故,太陽照射對月球季節變化影響,反而是月球表面地形季節變化有作用[76]。
2004年,約翰·霍普金斯大學Ben Bussey博士率領小組研究克萊芒蒂娜探測器1994年獲得影像,發現位於月球北極皮爾斯環形山邊緣有4個區域整個月球日中陽光照亮,形成晝峯,而月球南極地區有類區域。
而極區許多環形山底部是黑暗,沒有受到陽光照射[77]。
這些黑暗環形山底部是低温:月球勘測軌道飛行器夏天南極環形山底部測得最低温度是35K(−238 °C)[78],而接近冬至時北測得埃爾米特環形山温度只有26K(−247 °C)。
這個温度冥王星表面温度要,是太空船太陽系中測得最低温度[76]。
月球表面存在液態水,因為太陽輻射會使水光解並逸入太空。
但1960年代以來,科學家假設由彗星撞擊帶來水、或者來太陽風氫和含氧月岩反應產生水,可能冰型態沉積下來,並月球兩撞擊坑低温陰影區留下可以追蹤得到痕跡[79][80]。
電腦模擬月面陰影區有14,000平方公里[77]。
月球上可用水數量是一個因素,可以決定建設一個月球適居區計畫成本效益,因為地球運水到月球費用[81]。
近年來,月球表面發現水特徵[82]。
1994年,安裝克萊門汀號太空船雙向雷達實驗,顯示有少量、冰凍水存在接近表面的穴內。
延伸閱讀…
但是,後續使用阿雷西博天文台雷達觀測,認為此一發現可能是撞擊坑中岩石撞擊岩石噴出的[83]。
1998年,月球勘探者攜帶中子能譜計顯示,極地附近深度1米風化層存在著高濃度氫[84]。
2008年,一顆阿波羅15號帶回熔岩珠分析,顯示有微量水存在於球狀硅酸鹽玻璃內[85]。
2008年,印度月船1號太空船使用載月球礦物繪圖儀確認表面有水冰存在。
分光計觀測在反射陽光中偵測到羥基通用吸收譜線,提供了有大量水冰月球表面證據。
太空船顯示濃度可能高達1000PPM[86]。
2009年,月球坑觀測和傳感衞星送了一個2,300公斤撞擊器到極區陰暗的環形山,並且噴出的羽狀物質中檢測到100公斤水[87][88]。
LCROSS另一個實驗數據顯示偵測到水量,靠近155公斤(± 12公斤)[89]。
月球於恆星27.32天週期地繞行軌道一週。
説,月球平恆星週期是27.321661天(27d 07h 43m 11.5s),和平回歸週期(分點分點)是27.321582天(27d 07h 43m 04.7s)(「天文曆書補充解釋」, 1961, at p.107)(它恆星週期)。
然而,因為地球間時間繞著太陽轉,它地球呈現相位時間會,是29.53天[nb 6](它會合週期)[44]。
與其他行星大多數的衞星,月球軌道接近黃道平面,而不是地球赤道平面。
月球軌道受到太陽和地球而有許多小、複雜並且影響而解攝動,例如月球軌道平面進轉動,這影響到月球其它運動狀態。
卡西尼定律數學敍述出後續影響[90]。
月球軌道偏心率變化1/15到1/23範圍內,偏心率平均值0.0549,接近1/18。
嚴格來説,地球與月球圍繞質心運轉,質心距地心4,671公里(即地球半徑2/3處)。
於質心地球表面以下,地球圍繞質心運動好像是「晃動」。
從地球北極上空觀看,地球和月球逆時針方向轉;而且月球是以逆時針繞地運行;地球是逆時針繞日公轉。
很多人明白什麼月球軌道傾角和月球轉軸傾角數值會有這麼變化。
其實,軌道傾角是於中心天體(即地球)而言,而自轉軸傾角於衞星(即月球)本身軌道面。
這個定義習慣適合情況(例如人造衞星軌道)而且數值是,但月球如此。
月球圍繞地球橢圓軌道,它自己平面上不是,其橢圓拱線(近地點和地點線)沿月球公轉方向向前移動,每8.85年移動一週。
中國早在東漢,賈逵提出月球視運動疾點每九年運動一週,這拱線運動結果。
月球軌道(道)對地球軌道(黃道)交角(黃白交角)變化4°57~5°19之間,平均值5°09。
月球軌道平面(白道面)黃道面(地球公轉軌道平面)保持著5.145 396°夾角,而月球轉軸黃道面法線成1.5424°夾角。
因為地球並非球形,而是赤道隆起,因此白道面進動(即黃道交點時針轉動),每6793.5天(18.5966年)完成一週。
期間,白道面於地球赤道面(地球赤道面23.45°傾斜於黃道面)夾角會28.60°(即23.45°+ 5.15°)18.30°(即23.45°- 5.15°)之間變化。
地,月球轉軸白道面夾角會介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° – 1.54°)。
月球軌道這些變化會反過來影響地球轉軸傾角,使它出現±0.002 56°擺動,稱為章動。
白道黃道交線,其空間位置並,而是地向西運動,每18.6年運行一週。
這一現象早在東漢末年劉洪發現,並於月食預報計算中。
於月球軌道是橢圓而不是圓形,月球公轉速度並勻。
月球運動圓周運動,時而超前,時而落後,其半振幅6°.29,週期27.55455日。
於月球軌道橢圓形,當月球處於近地點時,它自轉速度追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度地區,相反,當月處於地點時,轉速度公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度地區。
這種現象稱為經天秤動。
於月球轉軸傾斜於公轉軌道平面(白道面),而白道黃道有5度交角,因此月球繞地球公轉一週時,極區會作約7度晃動,這種現象稱為緯天秤動。
再者,於月球距離地球只有60地球半徑,若觀測者月出觀測月落,觀測點有了一個地球直徑位移,可多見月面經度1度地區。
這種現象稱為週日天秤動。
絕大多數天體運行,月球繞地球長期軌道痕跡是一個圈,月球軌道遠離現象會到目前軌道1.4倍為止,然後繞回來。
月球於地球大小是:直徑於地球四分之一,質量1/81[44]。
衞星行星大小比例來説,它是太陽系衞星(雖然冥衞一凱倫矮行星冥王星來説)[92]。
然而,地球和月球認為是一種行星-衞星系統,而不是雙行星系統,因為它們質心,所謂質量中心,位於地球表面之下1,700公里處[93]。
地球上潮汐主要是來自月球牽引地球兩側引力強度進變化潮汐力造成。
這地球上造成兩處隆起,是海潮和海平面升高[94]。
於地球轉速度是月球環繞地球速度27倍,因此這個隆起地球表面上拖曳速度月球移動,一天繞著地球轉軸旋轉一圈[94]。
海潮會受到一些影響而增強:水海底時摩擦力與地球轉耦合,水移動時慣性,接近陸地海灘,和海洋盆地之間振盪[95]。
太陽引力對地球海潮影響是月球一半,它們引力影響造成了大潮和小潮[94]。
月球和靠近月球一側隆起重力耦合對地球轉產生了一個扭矩,從地球自轉中消耗了角動量和轉動動能[94][96]。
反過來,角動量添加到月球軌道,使月球加速,使得月球升到軌道和有軌道週期。
結果是,月球和地球距離增加,和地球自轉減緩[96]。
通過阿波邏任務安裝月球表面上月球測距儀,測量月球到地球距離,發現地月距離每年增加38毫米[97](雖然每年只是月球軌道半徑0.1 ppb)。
原子鐘顯示地球轉一天,每年減緩15微秒[98],UTC增加閏秒加以調整。
潮汐拖曳會繼續進行,直到地球轉速度減緩到月球軌道週期吻合;然而,這之前,太陽成為紅巨星,吞噬掉地球[99][100]。
月球表面能體驗到週期27天,振幅10公分潮汐,它有兩種成分:因為它轉,來自地球是;和來太陽變動[96]。
來自地球噵致量是天秤動,這是月球軌道離心率造成結果;如果月球軌道是理想圓,會有太陽造成潮汐[96]。
天秤動會改變地球看見角度變化,使得從地球可以看見59%月球表面(但任何時間看見於一半)[44]。
這些潮汐力累積應力會造成月震。
雖然每次震動可以持續時以上-地震時間-因為缺乏水來阻尼震動振幅,但月震不如地震,地震。
月震存在是1969年到1972年阿波羅太空人安放月球上地震儀一個發現[101]。
月期間,地衞一視亮度有-12.6(作為參考,太陽視亮度為-26.8。
)
地衞一夜間察覺得到,但它有時可日間看見。
(例如上弦月可於下午看見,下弦月可於早上看見。
)
地衞每天推遲50分鐘東方升起。
但正史中有一些奇怪記載,《金史·天文志》記載:「太宗天會十一年(1133年),五月乙丑(6月15日),月失行而南,頃復故。
」月球有著反照率,它數值煤炭。
儘管如此,它是天空中繼太陽後第二亮天體[44][nb 7]。
這一部分是沖效應增效果;弦月時,月球只有十分之一亮度,而不是月一半亮度[102]。
此外,於視覺系統顏色恆常性校準天體顏色和周圍環境關係,因為周圍天空黑暗,會覺得太陽照射月球是天體。
月邊緣感覺上會中心,並沒有周邊效應,這是月球土壤反射特性,它反射太陽方向光多於其它方向。
月亮出現靠近地平線時會顯得,但這是一種心理上影響,所謂月球錯覺,敍述出現西元前7世紀[103]。
月球天空中高度變化:雖然它有太陽限制,一年當中它會隨著季節月相變化,月冬天到達位置。
18.6年交點週期有些影響:當月球升交點春分點,月球每個月緯度可以到達28°。
這意味著月球會出現赤道到緯度28°之間天頂,反過來 (降交點春分點)則只有18°。
月球新月方向取決於觀測者緯度:接近赤道觀測者,可以看見微笑狀新月[104]。
月球表面是否會隨著時間改變,歷史上有爭議。
今天,許多這些主張認為是,是光線條件下觀察結果,視寧度,或繪圖。
但是,會出現出氣現象,有小部份報告可以歸因於瞬變月面現象。
最近,有人認為月球上一個3公里直徑區域一百萬年前釋放出氣體改變[105][106]。
月球外觀,像太陽,會受到地球氣層影響:是月光通過高空卷層雲時,會受到冰晶折射形成22°暈環,通過薄雲會有相似冕環[107]。