晴朗的夜晚，一轮明月高挂天空。那明媚皎洁、幽静柔和的月光常常逗起人们的遐想，更激起诗人墨客的多情向往。北宋词人苏东坡《水调歌头》中的“明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年”，唐朝诗人张若虚《春江花月夜》中的“春江潮水连海平，海上明月共潮生。······江畔何人初见月，江月何年初照人”，可称得上是脍炙人口的咏月佳句。“月丽姮娥影”，传说中的月宫里，还有偷吃了人间仙药的嫦娥，她抱着玉兔飞上了月宫，才有月亮的美丽。月球上的阴影被人们想象成吴刚砍桂树，玉兔捣仙药。 这些诗句和神话故事，给月球增添了神秘色彩，激发了人们对月球奥秘进行探索的热情。 月亮，又叫太阴。古时候，白昼司光之日，叫太阳；那么夜间播明的月亮，就是太阴了。月亮还有许多雅号：玉兔（玉兔东升）、玉羊（玉羊东北上）、玉弓（晓月当帘挂玉弓）、玉盘（朦胧吐玉盘）、玉环（落月沉玉环）、冰轮（冰轮了无辙）、玉蟾（三五玉蟾秋）、水镜（圆灵水镜）、冰镜（团团冰镜吐清辉）、玉壶（玉壶光转）、秋影（一轮秋影转金波）、飞镜（飞镜又重磨）、婵娟（千里共婵娟）等等。月亮在人们的心目中显得十分可爱，因为它千秋万载吐辉播明，为人类驱除长夜的幽暗。 月亮上究竟是怎样的世界呢？千百年来，嫦娥奔月的神话、希腊和墨西哥阿兹台克人的月亮女神的神话，广泛流传在民间。其实，月亮上的桂树、吴刚、白兔和嫦娥等等，只是月亮给人们的幻想而已。 300多年来，人们用望远镜、雷达和激光等对月亮进行观察、测量和摄影，发现了月亮的许多奥秘。 在茫茫的宇宙中，月亮这颗美丽的星球是离我们最近的邻居，几十亿年来形影不离地伴随地球转动，是地球唯一的伴侣。 地球到月亮的平均距离大约384400千米，最早，人们用三角来测量，现在可以用激光来测量了。激光射得远，容易瞄准目标，它从地球射到月亮，然后再从月亮反射到地球上来，只要2.6秒多钟，误差只有十几厘米。 月亮的直径是3476千米，相当于地球直径的1/4。月亮的表面积是地球表面积的1/16，比亚洲的面积还小一点。月亮的体积220亿立方千米，要49个月亮才抵得上地球那么大。月亮的质量是7350亿亿吨，就是说要有81个月亮才有地球那么重。用体积去除质量，就可以算出月亮的密度。月亮的密度是水的3.34倍，相当于地球密度的6/10。这说明，月亮内部不像地球内部有一个很紧密的核心。 太阳半径大约是月亮半径的400倍（实际是399倍），日地距离是月地距离的400倍。因此，在地球上看来，太阳同月亮差不多大。
千姿百态的月面结构
很早以前，人们就看到月亮正面上有许多比较明亮的地方，也有不少灰暗的部分。那明亮的地方，人们叫它山，那灰暗的地方，叫它“海”。甚至还说，那些阴影是嫦娥住的广寒宫，吴刚砍伐的桂花树，正在捣药的白兔等等。 这不过是一种猜测或幻想罢了。月亮上没有水，没有空气，没有生物，是一个寂寞寒冷的世界。 所谓“海”，实际上只是一些宽广的平原和洼地。那里有大范围的熔岩流，所以呈阴暗的颜色。它是月面上分布较广的一种地形。 月球表面崎岖不平，从大的构造来分，主要有陆区和月海。 所谓月海，其实就是我们从地球上看到的暗色的区域，主要由玄武岩组成。因为玄武岩的反射率平均只有6%，当阳光照射时，它吸收了94％的阳光，所以看上去比周围月陆区要暗一些。月海就是月球上广大平原或开阔地。现在已知整个月球表面有22个月海。其中向着地球这面有19个月海。它们是：风暴洋、雨海、澄海、静海、丰富海、酒海、危海、冷海、史密斯海、云海、汽海、湿海、洪堡德海、蛇海、泡海、浪海、界海、南海和知海。月球背面有3个月海：东海、莫斯科海和智海。向着地球这面的月海约占这半球面积的1/3最大的是风暴洋和雨海。月球背面的月海少而小，只占月球背面面积的2.5%。DoYi 破译神奇月球之谜
月陆是月面隆起的古老的高地，平均高出月海2~3千米。对着地球这半球上的月陆占这半球面积的70％。月球背面的月陆则占那半球面积的97.5％。月陆主要由浅色的斜长岩组成。月陆的反光率约为17%，因此看上去要比月海明亮得多。 有幸通过天文望远镜观测月球的人，首先感到奇怪的是月面上分布许多大大小小的“气泡”似的环形结构。仔细再看，它们类似地球上的火山口，叫环形山。它们分布极广，大小差别很大。月面上有的区域环形山非常密集，有的环形山还有重叠的结构。 月面上也有许多高大的山系。它们用地球上著名的山 D Aomi Da ohijie 破译神奇月球之谜
脉名字命名。如在雨海地区有陡峭的高加索山脉、亚平宁山脉和阿尔卑斯山脉。 在月面结构中，还有湾、湖、月谷、月溪、断裂和辐射纹等结构。 月球是地球的近邻，它在很多方面确实类似地球，但是，月球表面由于没有大气，没有水，没有生物，被太阳照射的地方温度高达125℃，没有被太阳照到的地方又低到一183℃；月面直接受到流星体、太阳风和宇宙线轰击和强辐射；月球上的白天和黑夜各相当于地球上的两个星期。这些月面环境状况，使得整个月面既保存了各个演化时期的原始风貌，也保留着遭受太空物质侵袭的痕迹。同时，月球向着地球的一面和背着地球的一面尽管有差异，但是差别不大。千姿百态的月面结构正静候着地质学家和地球学家们的光临。
月球背面有些什么
月亮的旋转运动，在地球引力影响下，自转和公转周期是一致的。因此，月亮永远只以半个球面对着地球。 月亮的公转轨道面和地球公转轨道面有个交角，这就使月亮自转轴的南端和北端，每月轮流地朝向地球，在地球上，有时能看到月亮的南极和北极以外的部分。实际上，地球上看到的月亮表面不只是半个球面，而是月亮表面的59％。 还有其余的41％的月面（月亮的背面）呢？由于它始终背着地球，人们没法瞧见，千百年来，对它一直是个猜不透的谜。真是众说纷坛，莫衷一是。有人说，月亮的背面，重力可能要比正面大一些，也许有空气和水的存在。有人预言说，可以断定那里有一片环形山，既广阔，又明亮。也有人说，地球北半球大陆多，南半球海洋多。月亮上可能也是这样：月亮正面的中央部分是高地，月亮背面的中央部分是一片“大海”-呈暗色的平原。 1959年1月2日，前苏联发射的“月球1号”，于1月4日飞抵距月亮6000千米的上空，拍摄一些照片传到了地球。 1959年10月4日，前苏联又发射了“月球3号”自动行星际站。它于10月6日开始进入绕月球的轨道飞行，7日6时30分，它已转到月亮背面大约7000千米的高空。当时地球上看到的是“新月”，月球背面正是受太阳照射的白天，是照相的大好时机。当行星际站运行于月亮和太阳之间的时候，在40分钟内拍摄了许多不同比例的月球背面图，然后进行显影、定影等的自动处理，再通过电视传真把资料发回地球。这是有史以来拍摄到的第一批月亮背面的照片。从此，这个千年奥秘终于被揭开了。 月亮的背面也是像正面一样的半球，绝大部分是山区，中央部分没有“海”，其他地方虽有一些海，但是都比较小。背面的颜色比正面稍稍红些。现在，科学家已经绘制成一幅较详细的背面图，并且给那些背面的山和“海”，按国际规定来命名。 环形山以已故著名科学家名字为名的有：齐奥科夫斯基、布鲁诺、居里夫人、爱迪生等。“海”有理想海和莫斯科海等。有五座环形山用中国古代石申、张衡、祖冲之、郭守敬和万户五位科学家的名字命名。其中规模最大的是万户环形山，面积约600平方千米，它位于南半球，夹在赫茨普龙与帕那（都是英国物理学家）两座环形山之间。 万户（有的译作“王古”）是一位佚名的传奇人物。据国外记载，万户在14世纪末（明太祖洪武年间）发明了可操纵的火箭装置。他用一把椅子，在后面绑上17支火箭，自己坐在椅子上，双手举着一个大风筝。当火箭被点燃后，突然爆炸，万户不幸遭难了。火箭飞行器虽然没有能够升空，他却被公认为世界上第一个试图利用火箭作飞行的人。 神秘的引人注目的环形山是怎样形成的呢？ 1966年，美国“月球太空船2号”拍摄的照片，使人们能够仔细地看清月面上那些大量错落、形状不一的圆丘，同美国西北部的圆丘相似。科学家认为，它们是由月亮内部的熔岩向月面鼓涌形成的。 现代科学仪器观测的结果和宇航员带回的月亮岩石所作的分析，使科学家得出这样的假设：火山活动和陨星撞击这两种自然力量在月貌的形成中都有作用。许多圆丘和较小的环形山是火山活动中形成的，而那些大环形山是陨星撞击月亮时造成的。
月球环形山的特征
近20多年来，对太阳系探测的重要成果之一，就是发现类似地球一样，具有固体表面的天体-行星和卫星，它们的表面大多是满目疮痍，“弹迹”累累。凡是第一次通过天文望远镜看月亮的人，都为月亮的面貌大为惊奇。原来月面布满许多大大小小的气泡状的结构。再细细观察，会发现这些气泡似的结构都呈碗口状，中间有凹坑。当年伽利略第一次通过天文望远镜看到月面时，也曾为之迷惑不解。300多年来，关于月面坑穴状的结构，天文学家、地质学家和月面学家都做过大量的观测、统计分析和绘制月面图的工作。天文学家把这些坑穴叫环形山，地质学家称为月坑。 分布：就总体来说，大大小小的环形山分布在整个月面。其中月海区环形山较少，而月陆区环形山较多。在月球正面，则以月球南部高纬度区为最多，同时，有些大环形山上也存在着小环形山，犹如叠罗汉。 数量：科学家们估计，仅月球正面的环形山，直径大 于1千米的有3万多个。人造月球卫星拍下的高分辨率月面照片中，整个月面的环形山，直径大于1米的约30万个。如果把更小的环形坑穴也算起来，总数至少约100万个。环形山结构占整个月面的7%~10％。可见，月面是环形坑穴的世界。 形态：大多数环形山呈碗口形，四周环壁高出月面，环壁外侧的坡度在5°左右，内侧较陡，在35°左右。环形山内底部较平坦，但有的有中央丘。有的环形山外围有放射状的辐射纹。 大小：环形山直径差别甚大，小的只有几米、几厘米，甚至更小，而大的直径达几百千米。譬如，月球正面南极附近的克拉维环形山，直径达240千米。 底深：环形山的深度差别也较大。直径在1千米以上的环形山，底深一般在几十米到几千米。譬如，地处酒海西岸的捷奥菲勒斯环形山底深达6千米。有些历史悠久的环形山环壁受到侵蚀，环壁内外受到月球熔岩填充，显得低矮，或部分环壁被埋没。如雨海西北部的虹湾。 环境：高大的环形山四周往往都有山脉环绕，构成这一地势的整体。如哥白尼环形山就与它周围地势的形成有密切关系。 类型：根据环形山的特征，可以把环形山分成一些类型。譬如：克拉维环形山型：这类环形山直径大，环壁严重崩塌，环形山底部和环壁上还有小环形山。这类是环形山家族中的“长老”；哥白尼环形山型：这类环形山直径比前者要小，周围有辐射纹。这类比前一类要年轻；阿基米德环形山型：这类环形山的底部与月海平面高度差不多，形成年龄比月海更古老；碗型与酒窝型：这些都是小型环形山。 环形山是怎么形成的呢？ 这个问题从人类最初认识环形山起就产生了。伽利略思考过，开普勒研究过，惠更斯也探寻过。可以说，凡是通过天文望远镜看到过环形山的人，都对此想象过。不过有人提出环形山形成的假说，如：旋涡说、气泡说、潮汐说、火山说和撞击说等等。 目前，关于月球环形山的形成问题，虽然还没有解决，但是基本观点可以归纳为两类假说：即内因说和外因说。有人估算，月面环形山约83％属外因形成，17％属内因形成。
环形山是陨石坑吗
月球上的最大特征无疑是它布满着无数的环形山，这些环形山是怎样形成的呢？主要有两种不同的意见：火山爆发说和陨星撞击说。 火山爆发说的支持者们的意见是：月球的质量小，引力小，在月球历史的早期阶段，火山爆发的规模自然可以比较大，就会形成直径大的环形山口。月亮上没有空气和水，对环形山的侵蚀作用非常之小，经过数十亿年，它们仍能保持着原来的风貌。同时，经过几十亿年的演变后，月球内部已经没有从前那么热了，月壳却变得越来越厚，带来的结果必然是火山活动越来越趋于冷落，即使偶尔有火山爆发，其规模已远非昔日可比，所形成的环形山口也越来越小。 支持撞击说的人也有自己的解释：缺乏空气的屏障作P Aomi Da Shijie破译神奇月球之谜
用，陨星撞击月面就会特别猛烈，而在月球形成之后不太久的年代里，在连续好几亿年中，它曾经不断地受到陨星和流星的频频袭击，多数环形山就是在那段历史时期内这样形成的。 从环形山的种种迹象来看，很明显，它们并非是在同一个时期内形成的。有些环形山互相重叠，一个压一个，或几个压一个，可以肯定，最上面的、形态最完整的，是比较年轻的。月海里的有些环形山呈半淹没状态，它们很可能是在月海形成之前就存在了。而在月海形成时，这些古老的环形山口被淹没了一部分。我们也完全可以设想，一定还有不少环形山，被淹没得无影无踪了。在月海里也
可以看到一些单个的、不大的、环壁很完整的小环形山口。显然，它们是在月海形成之后由陨星撞击而形成的。 有人也提出过这样的问题：陨星撞击能形成上百千米直径大的环形山口吗？ 这确实是个问题，据估算，要形成直径为1千米的环形山，陨星撞击月面时必须产生相当于百万吨炸药的爆炸力；而要造成上百千米大的环形山口，所需要的爆炸力不是百倍，而是百万倍，整个月球也会被震动起来，所造成的破坏和遗留下的痕迹，即使是今天也该是很清楚的。我们看到的月亮正面，直径大于上百千米的环形山口至少有好几十个，如果它们都是由陨星撞击月面而形成，这是很难想象的。 我们可以这样认为：形成环形山的原因有好几种，火山爆发和陨星撞击也可能是其中主要的两种，一部分环形山，尤其是较小的环形山，由陨星撞击月面而形成的可能性比较大；那些直径比较大的，有可能是火山爆发后遗留下的火山口。 当然，事情不会那么简单，环形山究竟是怎样形成的，这个问题与月球的起源和演变有关，我们应该从更高的角度更全面地考虑环形山的形成原因。
环形山的辐射纹是什么
在农历每月月中的几天内，也就是“望”的前后，你可以特别注意一下月面最南部，也就是看起来最下面的那部分月面，你会比较容易看到一些明亮的、向四面八方发散的线条。这就是月面辐射纹。 月球正面带辐射纹的环形山至少在60座以上，只是多数规模都不那么大，在明亮程度上也存在着差别。尽管辐射纹的宽度不尽相同，但有一点基本相同，即辐射纹一般都是翻山越岭，穿过山脉、山谷，横跨月海，越过一个又一个环形山口的，延伸到离辐射纹中心成百上千千米之外，而方向没有任何改变，非常壮观。辐射纹在望月时，也就是在阳光垂直照射月面时，看得最清楚。 带辐射纹的著名环形山有哥白尼、开普勒、第谷等环形山，其中以第谷环形山的辐射纹最为明亮和最为观测者瞩目。第谷环形山的直径85千米，深4850米，它周围至少有12条长短不一的辐射纹，以环形山为辐射“点”，向四周延伸开去，最长的一条长达1800千米，超过环形山本身直径的20倍。 辐射纹是怎样形成的呢？还没有一致的结论。有人认为是由于陨星撞击月面时，使石块和粉末之类的物质向四面飞溅，最后陨落在月面上而形成的；也有人认为是火山作用造成的。不管哪种作用在形成辐射纹的过程中起了主要作用，有一点是肯定的，那就是组成辐射纹物质的反照率看来比较特殊，否则是不可能显得那么明亮的。
月球上最著名的环形山-第谷环形山
以丹麦天文学家第谷（1546~1601年）的名字命名。位于月面西经11°、南纬43°，直径85千米，环壁高4850米，中央丘高1600米，它的结构复杂，并显现出年轻环形山挺拔峻峭的风姿。以满月时从地球上看到最多、最长、最美的辐射纹而著称。辐射纹从环形山中心呈孤形向外延DYi 破译神奇月球之谜
伸，最长的可达1800多千米，共有12条。辐射纹贯穿整个南部陆地，叠加在许多环形山之上，有的甚至伸展到酒海、静海、云海、知海和风暴洋中，饶有特色，蔚为壮观，肉眼可以直接看到。 按月面演化史来分类，第谷环形山属于哥白尼纪，也就是与哥白尼环形山的年龄差不多。这类环形山的特点是环形山的周壁形态比较完整；有明显的辐射纹；岩石的反射率较高；属于年轻的环形山。月面学家认为，它们是在风暴洋和雨海等地发生大面积陷落结束以后才出现的。 第谷环形山一直吸引着天文学家、地质学家和广大天文爱好者的注意。1968年1月7日，美国发射的“勘测者”7号月球探测器就降落在第谷环形山北侧不远的地方（西经11°26'，南纬40°53'）。这是人类发射的探测器降落在月球上最南方的一个。它对月壤进行了分析，还拍下了两万多张月球照片，其中拍下了第谷环形山辐射纹的近距照片，从照片上可以看出辐射纹上聚集着许多小环形山。
月球上最著名的月海：“雨海”
遥望明月，在圆圆的月面左上方，有一片近似圆形的暗灰色区域，被称为“雨海”。当然，月球上没有大气和水，因此，这里不是名符其实的“雨海”，而只是月球上的平原。“雨海”这一美称是意大利天文学家里希奥利于1651年命名的，至今已有300多年的历史了。它以典型的环形结构和复杂的地势而闻名。 “雨海”周围的地形：通过天文望远镜，我们可以清晰地看到雨海恰似一个巨大的圆形广场。虽然伽利略没有绘出这部分月面图，但是，在1643年波兰天文学家赫韦吕斯画的月面图上，就十分清楚地画出了雨海的位置、形状和周围的环境特征。雨海位于月面的西北部，大约在北纬15°~50°，东经10°至西经40°之间。它的北面隔着一条高地与东西走向的冷海为邻；东边地势起伏很大，山高谷深，峭壁悬崖，由弗雷斯内尔海角与澄海相通；南部同以著名的哥白尼环形山为中心的高地和伸向陆地的暑湾毗连；西侧主要同浩瀚的风暴洋相连，一眼望去，雨海像是风暴洋的一个海湾。从字义上看，这里的自然环境似乎十分恶劣，好像处在暴风骤雨袭击之下，其实，这里乃是万籁俱寂。 雨海的总面积大约为887000平方千米，比我国青海省的面积稍大一点。在22个月海中，面积仅次于风暴洋，居第二位。它和风暴洋、澄海、静海、云海、酒海和知海构成月海带，并以典型的环形月海著称。 “雨海”的地势特征：雨海从地形的角度看是封闭的圆环形，它被群山环抱，是一个典型的盆地结构。它的东北部有阿尔卑斯山脉；东边有高加索山脉和亚平宁山脉；南面有喀尔巴阡山脉；西部虽然与风暴洋连成一片，但还是有较小的前驱山脉；西北方有朱拉山脉；正北有直列山脉和泰纳里夫山脉；在东部海中还有斯皮兹柏金西斯山脉。目前已知整个月球上共有15条山脉，而雨海周围就有9条，这在月海中是独一无二的。因此，有些科学家联想到地球上太平洋周围也有断断续续的山脉环绕，从而探索类地天体构造的共同规律。 雨海和它周围的地势构成了一个整体。如果通过天文望远镜直接观察雨海的东岸，那里的地势会使人有错综复 杂之感。弗雷斯纳尔海角把隔开雨海和澄海的大山脉拦腰割断，北段就是高加索山脉，南段就是亚平宁山脉，从而使雨海和澄海相通。雄伟的亚平宁山脉长640千米，是月球上最大的山脉。向着雨海的一侧坡度陡急，形成悬崖峭壁，高出雨海3000多米，而向外一侧则比较平缓。1971年7月26日美国发射的“阿波罗”15号字宙飞船的登月舱就降落在亚平宁山脉北部哈德利山西侧的哈德利峡谷。这是到现在为止，人类登上离月球赤道最远的地区，大约在北纬26°26＇。宇航员们第一次驾驶着机动的月球车在这里考察，并爬到高耸的亚平宁山山坡，采集了一批岩石和土壤，为进一步研究月陆和月海的变迁带回了可靠的样品。 月面上还有一些蜿蜒数百千米长、几千米宽的大裂缝，看起来很像地球上的沟壑或谷地，较宽的称为月谷，较窄的称为月溪。雨海这里既有月谷，又有月溪。在“阿波罗”15号登月舱着陆点的西侧，就有一条名为哈德利的月溪。它长100多千米，宽1.5千米，深400米，是最清晰的月溪之一。在雨海东北部的阿尔卑斯山区，有一条长130千米、宽10多千米的大峡谷。它的外形整齐笔直，把雨海和冷海沟通，这就是非常著名的阿尔卑斯月谷。从一般的天文望远镜里都能清楚地看出它独特的外形，很像地球上的苏伊士运河。当然，谁也不会相信它是人工开凿的。 在雨海的北岸，我们可以看到著名的柏拉图环形山。它的直径有96千米，底部和雨海“海面”一样高。早在1878年，有人曾几次观测到柏拉图环形山底部随太阳在月球天空的高度不同而变幻着明暗。1949年4月。有人发现 柏拉图环形山底部出现一次金黄色的闪光。这些奇妙的现象虽然还不能给出正确的解释，然而，由此可以看出不少观测者是一直注视着这里的变化的。在阿尔卑斯山脉和高加索山脉之间，在雨海的海面上有一座直径58千米的环形山，它是以意大利天文学家卡西尼的名字命名的。这是由于卡西尼根据自己多年观测，于1680年画出了精细的月面图，并发现月亮运动的三条规律。卡西尼环形山西边有一个貌不出众的小山，在空旷的海面上，它显得形单影只，叫皮同山。其实它是一座长约28千米，高约2300米的大山，阳光斜照产生的阴影可以长到它高度的30倍。雨海东部还有3个极为明显的环形山，它们是阿基米德环形山、奥托里克环形山和阿里斯基尔环形山。值得一说的还有阿基米德环形山，它和柏拉图环形山一样，坑底与月海面一样高，一样平坦，只有环状周壁的顶端露出海面。这是一类比较老的环形山，它们是在月海形成之前产生的。有的月面学家就选择它作为这个时期的代表，也作为划分月面史的一个标志，叫阿基米德纪。在亚平宁山脉的南端，还有一个大名鼎鼎的环形山，叫爱拉托逊环形山。它在东西向上把亚平宁山脉和喀尔巴阡山脉分开；在南北向上它是雨海和暑湾的分水岭。爱拉托逊环形山的直径约59千米，外形还保存着形成时期的样子，然而已失去了辐射纹。它应该是在月海形成之后出现的，比柏拉图环形山和阿基米德环形山年轻得多。有的科学家把那个时代称之为爱拉托逊纪。这些具有不同演化阶段的环形山，为壮观的雨海添色增辉。 月海伸向月陆的部分称为“湾”或“沼”。月球上共有5个湾和3个沼，而雨海区就有两个湾和一个沼。它们是西北岸的虹湾和阿基米德环形山穷的眉月湾，以及亚平宁山脉和阿基米德环形山之间的腐沼。虹湾像半个环壁镶嵌在雨海的西北岸。通过天文望远镜观测，它的形状非常像地球上雨后弯弯的彩虹，虹湾也就因此而得名。其实，它是一个外围被朱拉山脉环绕的大环形山，直径约有290千米。它的一半已被雨海熔岩掩盖，被掩环壁的痕迹还可以见到，没有被掩的环壁部分就是虹湾。1970年11月10日，前苏联发射的“月球”17号飞船就降落在虹湾南边，把第一辆月球车放到雨海。 雨海区域的地势是非常复杂的，又是极为壮观的，因为它囊括了月面构造的多种多样的类型，所以很早就引起天文学家和地质学家的重视。 “雨海”的形成：雨海是怎样形成的？这不仅是一个迷人的问题，而且是月面学研究的重要课题。一般说来，关于雨海的形成有两种解释。一种认为大约在39亿年前，一颗巨大的陨星（或小行星）撞击在月面上，形成巨大的坑穴。然后，陨星坑的四周引起山崩和断裂，形成更大的月海盆地，亚平宁山脉和高加索山脉就是当时的断层。大约在31亿年前，陨星冲击诱发，使大量的熔岩涌出，熔岩淹没了月海盆地内部，形成了今天的雨海。这就是所谓的“雨海事件”。另一种解释认为，月海是月球自身演化的结果，大体上都是在同一时期内形成的。当然，尽管近年来人类对月球的认识深入多了，但是，而海的产生仍是有待研究的课题。 月球上最大的月海：“风暴洋”
唐代大诗人杜甫在描述月亮时写到：“斫却月中桂，清光应更多。”神话故事中的月中桂树，主要就是指月面左边的黑暗部分，即月海区，风暴洋就在这个区域。风暴洋这个名称听起来很可怕，其实这里既无风暴，更不像地球上烟波浩渺的汪洋，名不符实。它只是月面上宁静而辽阔的平原，而且是月面上最大的平原，唯一的洋”。 复杂的地形：农历每月十五以后，才能看到风暴洋的全貌。通过天文望远镜观察，风暴洋和月面西部的雨海、知海、湿海和云海及北部的冷海相通，构成一幅极其浩瀚的壮观图景。整个西部“海域”和东部零散分布的月海形成鲜明的对比。西部“海域”的特征一是面积大，是东部月海面积的3倍左右，占西部月面约3/4；二是个数少，只有5个；三是以风暴洋为中心，连成一片。 风暴洋的位置处于大约北纬60°至南纬20°，西经85°至东经10°之间。南北向最大距离约2400千米，东西向最大距离的2900千米。整个面积约500万平方千米，比其他所有月海面积之和还大一些。风暴洋的东北部和环形的雨海相通，东岸一直延伸到月面的中央区，那里有中央湾和暑湾。南部和知海、湿海和云海连在一起，形成与南部著.名的山区相毗邻的格局；整个西部洋岸错综复杂，各种形态的半岛和岛屿显现出典型的海洋特征。由于受月球经天平动的影响，西部边缘“时隐时现”。 地势特征：风暴洋以千姿百态的地势风貌给天文观测者留下深刻的印象。它的地势特征可以归纳如下。第一， 风暴洋中的岛屿甚多。以北纬约10°，西经约20°的哥白尼环形山为中心的周围就是一个引人注目的大岛，大约有20万平方千米；在该岛西边不远的地方，又有一个以开普勒环形山为中心的奇形怪状的岛屿。在这个岛周围还伴有很多小岛；在风暴洋和雨海相通的洋面上有一个近似长方形的岛屿，该岛上也有一个著名的环形山，叫阿里斯塔克；西岸附近的小岛更是星罗棋布；在风暴洋和知海之间矗立着长达200多千米的里菲山脉，它像一座拔地而起的洋和海的分水岭。第二，具有明亮辐射纹长的环形山最多。观赏明月，人们常被月面几处具有明亮辐射纹的亮斑所吸引。这些辐射纹的中心亮斑就是环形山，最清晰的就是云海之南的第谷环形山。在风暴洋中还有三处这样的环形山，它们是哥白尼环形山、开普勒环形山和阿里塔克环形山。这些美丽的辐射纹在暗灰色洋面背景衬托下，显得格外迷人，像三颗明珠，在强烈的阳光下光彩夺目。哥白尼环形山直径90千米，辐射纹直径约1200千米。由于它位于月面中心附近，辐射纹显得特别清楚。美国发射的探月飞船拍下了许多细节照片，原来辐射纹上还存在许多小环形山，环壁中间有隆起的中央丘。开普勒环形山的直径约32千米，辐射纹长约640千米。阿里斯塔克环形山直径约40千米，辐射纹长约430千米，它以有时发出奇异的光辉而闻名。1958年前苏联天文学家科齐列夫曾拍下它发出粉红色光辉的光谱照片。1969年7月21日，美国“阿波罗”11号载人飞船在环绕月球运行时，宇航员阿姆斯特朗恰好发现它发出荧光。至于为什么会发出短时的奇异光辉，现在尚无确切的解释。有人认为是从环形山内喷出的气体，有的则认为是由于太阳上射出的质子流引起的。第 三，风暴洋及其内部的各种地势，应与雨海、知海、湿海和云海看成一个演化整体。当然，它们的形成或许有先后之分，但是，作为相通的近邻，又必有其内在的演化联系。比如，风暴洋的西部和南部就存在明显的陆地和海洋之间的过渡地带。根据测量表明，陆区的月壳厚度约为40~60千米，海区的月壳厚度约在20千米以下，过渡带的月壳厚度一般在30~40千米之间。湿海和云海等于是风暴洋伸向南部陆地的近海，它们的岸边地势非常复杂。云海东部海面有长约200千米的直壁，西南边缘有疫沼和长280多千米的赫西奥杜斯月溪，西岸有长200千米、宽5千米的伊巴勒月溪。湿海比月球平均水准面低5200米，西岸有200多千米长的利比克峭壁。第四，风暴洋周围著名的环形山最多。在东岸有托勒密环形山、阿尔芬斯环形山、阿尔札赫环形山。西部有加桑迪环形山、列特龙环形山、格里马第环形山、里希奥利环形山、赫韦吕斯环形山、卡达努斯环形山、克拉夫特环形山和罗素环形山。西北部有毕达哥拉斯环形山。处在正面和背面分界线上的有爱因斯坦环形山。处在西部洋面上的还有伽利略环形山。 对风暴洋的探测：1969年11月19日，美国“阿波罗”12号载人飞船在风暴洋洋面（西经23°20'，南纬3°02'）着陆，距离1967年4月19日美国发射到月面的“勘测者”3号仅180米远。宇航员在月面活动两次，共7小时53分钟。活动离登月舱最远达900米，带回59千克月壤和月尘的样品。其结晶岩石主要为玄武岩，这是月海的共同特征。鉴定表明：风暴洋的玄武岩是目前已知几个月海中最年轻的。从目前已取得的岩石样测定：静海玄武岩年龄在35亿～38亿年；澄海玄武岩年龄在37亿～37.9亿年；丰富海玄武岩年龄在34.5亿年；雨海玄武岩年龄在33亿～34.5亿年；风暴洋玄武岩年龄在32亿～33亿年。 1971年2月4日，美国“阿波罗”14号载人飞船在风暴洋中的高地（西经17°27'，南纬3°40'）上的弗拉摩洛环形山以北，哥白尼环形山以南约390千米处着陆。宇航员在月面活动8个小时54分，最远活动范围为3.6千米。使用手推车在三个地方采集了样品：着陆区西面的平原；高100米山脊上的月壤；一个直径为340米的较年轻的环形山喷发出的沉积物。带回的50千克岩石和月壤样品中，大多数为长石质的角砾岩，它们充分显示出受冲击和热效应的特征。着陆区的月壤层厚8.5米，不仅有颗粒形的表土，还有因受冲击而形成的玻璃球粒。 总之，风暴洋不仅以大而显赫，更以地形多样、地势复杂而闻名。对风暴洋的探测和研究，将有助于人类对月球起源和演化的进一步认识。
月面静海上的“金字塔”之谜
众所周知，对月面的考查，自60年代初就已开始，其中前苏联和美国是竞争态势。首先是前苏联人用月球探测飞船发现了在月面有塔状物，这件事对美国是一个冲击。然而1966年11月20日，美国的“月球轨道环行器”2号在执行月球探测计划时，也发现了月面上的塔状物。地点为地球人类首次登陆月面留下脚印的静海。当时这艘探测器正从46千米远的距离对月面进行拍摄。从照片上可见，那些塔状物有点像埃及的方尖碑，也像华盛顿纪念碑。科学家们分析照片后得出结论：这些塔状物高度约12~23米 （而前苏联科学家估计，这些塔状物比美国科学家计算的结果高出3倍），其高度相当于地球上一座15层的大厦。但地质学家法尔克·埃尔·巴斯博士说：“这些塔状物比地球上任何建筑物都要高得多（一般为2~3倍）。”他强调指出：“这些塔状物的颜色要比它们周围的月面的颜色明快得多，它们是用其他物质构成的，而不是月面上的物质。” 比塔状物的高度和尺寸更重要的是它所处的位置。美国波音飞机公司科学研究所的生物工程学博士威廉·布莱亚认为，这些塔状物是按照几何学法则排列的。这位考古学、自然人类学及遗传工程学方面的权威强调：“如果这些突起物（塔状物）确定是基于地质学的理由建立起来的话，那么它们就会零落分散，而不会整齐排列。” 美国《洛杉矶时报》1966年2月26日刊登了布莱亚博士运用几何学分析和显示的这些塔状物的位置关系图，他根据“月球轨道环行器”2号拍摄的照片拟出这张草图。布莱亚博士确信：“这7座塔状物绝不是漫不经心之作！”因为在《洛杉矶时报》刊出的3个顶点和2条底边构成了6个等腰三角形，这样的东西当然不可能是自然形成的，更何况在这些塔状物的四边正好有一块长方形洼地。布莱亚博士证明说：“仔细观察这些塔状物的阴影部分后可知，那里构成了4个直角，很像是建有建筑物的基地。” 前苏联空间工程学家亚历山大·阿布拉莫夫在研究过“月球轨道环行器”2号拍摄的照片后指出：这些塔状物的排列方式总在发生很显著的变化。他计算了这些塔状物的建造角度，运用几何原理进行了分析，结果令人惊奇--这些塔状物与人们所知的“埃及三角”的排列方式完全一样。月面上的、据信是人工所成的建筑物，竟然与地球上的考古学家和历史家熟知的“埃及三角金字塔”构形相同，这难道是偶然的吗？阿布拉莫夫说：“如果对这些月面物体进行分类的话，事实上，它们与开罗郊外吉萨的胡夫、哈夫拉、奇阿普斯等埃及法老的大金字塔群何其相似！如果以月面阿巴卡地区的塔状物为中心的话，那么它们的排列与埃及三大金字塔的顶点的排列就毫无差别了。如果情况正如伊万·桑达森博士的报告所言，假定阿布拉莫夫的计算是准确无误的，那么这不是正可以引为月面上存在智慧生物的证据吗？ 这种发现，客观上是支持了前苏联瓦西里和谢尔巴科夫两位科学家的假说：月球是宇宙飞船。智慧生命生活在月球内部。
危海为何会变形
据多年来月球探索得知，月球正面多月海，竟达22个之多。月海虽称海，但里边不是水，而是熔岩。硬度坚硬如钢。这些海分别是静海、酒海、雨海、风暴海（洋）、睛海、云海、澄海、富海、神海和危海等。在北半球上的夜晚，举头眺望，这些月海反在人们的眼中是黑暗区和斑纹。据考，这是月球上火山喷发后熔岩形成的。就和地球上的石海相类似（如黑龙江省五大连池东部火山口下的石海一样）。月海岩石比重较大，会产生奇异引力，能使月球轨道上的飞船产生坠轨现象。 在已知的22个月海中，位于月球正面东边缘的危海， 特别引人注意，它是唯一的一个不与其他月海联接在一起的、有其自己边界的独立的海。在一般情况下，它呈现为明显的椭圆形，长轴大体上是南北方向。然而，令人感到奇怪的是危海经常改变其形状。原来是由于受经天平动的影响，危海不断地改变着它的形状。尤其是在经天平动极.大的时候，危海的形状就看得更清楚了，使椭圆形长轴变成东西方向。 危海长轴在570~590千米之间，短轴约460千米，面积约17.6万平方千米。危海的中心位置大体是月面纬度北18°，月面经度东58°。危海四周则是丘陵般起伏的环壁。 危海看起来像是个很大的环山，它是由撞击而形成的月面盆地中的典型代表。据估计它是在约40亿年前形成的。在其历史的早期，海的底部被较厚的熔岩覆盖着，而在月球引力的长期作用下，熔岩物质已经演变成为海底的众多月瘤。 平滑的海底上存在着不少纵横交叉的山脊，环形山不多，比较大而显著的有皮卡德环形山，直径约23千米，皮尔斯环形山的直径约18.5千米。 前苏联的月球15号和24号两个月球探测器，就降落在危海地区。这地区的日出在新月后2~4天，满月后2～4天日落。即月亮上约15天为白天，15天为黑天，和地球大不一样。所以，登月考察必须要选择白天地区做登陆点，否则一片漆黑无法考察。 至于危海为何会变形？目前仍是个谜，只有随着对月球的不断考察，谜底方可见分晓。 千古不毛之地
科学家早已证明，美丽的月亮表面上，不过是一片千古不毛之地。地球上绿水青山，鱼翔鸟飞，生机勃勃，但月球上却满目荒凉：大小环形山犬牙交错，鳞次栉比，没有江海河川，没有白云蓝天，没有风雨雷电，只有砾石和尘土。 月球上没有空气，没有水分，所以即使在白天，尽管太阳比地球上更加明亮夺目，但就在那耀眼的太阳旁边，繁星仍在闪烁，整个天空仍像黑丝绒那样深沉乌黑。 既然没有传声的媒介-空气，当然也不会有什么声音了。所以月球是一个死寂的世界。既使万炮齐鸣，地陷山崩，但“月球上”也听不到什么，就像一场场面壮观的“无声电影”。 月球上没有空气，所以它也挡不住流星的撞击，所有的流星都会变成落地的陨星。正是它们巨大的动能，使月面变成了一个“大麻脸”。而且，由于没有风雨的侵蚀，在几十亿年中，陨星频频撞击所造成的痕迹依旧，使它始终保持着原来的“风韵”，这就是它至今仍斑痕累累的原因所在。这种与陨石坑类似的环形山，在月面上多得难以统计。以直径1千米为限，月面上环形山的数目约为33000个，占月面表面积7~10％。最大的贝利环形山在月球南极附近，直径为295千米，把我国的海南岛投进去还绰绰有余。而那些极小的环形山，只不过是一个个小小的坑洞而已。 月面上没有空气，所以也不会有任何液态水存在。因 为在真空条件下，液体都会很快变成气体挥发殆尽。所以即使月球在刚形成时也有浩渺无际的汪洋大海（当然不是真的如此），不消多久也会蒸发干净，所有水汽都散逸到宇宙空间中去了。由此可知，月球表面上那些被称为“海”的暗黑地区，也是古人美好的愿望而已。现在知道月面共有22个“海”，除了3个在月球背面无法见到，4个跨越正、背两半球外，其余15个都在月球正面，最大的“风暴洋”面积达500多万平方千米，相当于法国国土面积的9倍多。月海大多呈圆形或椭圆形。在正面，月海的面积约占月面的50％多。 月球上的温度变化极快：白天在阳光下，月面上的最高温度可达125℃，比水的沸点还高，但在深夜最冷时，温度会降到-183℃，昼夜间的温差达310℃！在月面上，因为没有空气散射、折射，所以一切黑白分明，阳光所到之处，亮得刺眼，烫得灼人，但在它的阴影中，却又黑得伸手不见五指，冷得叫人发抖。 月球上没有空气和水，必然决定了它那儿不会有生命。一切幻想小说中的“月球人”都是作家的艺术创造。所以登月的宇航员需要“全副武装”才能在那儿漫步。 人们一向认为，月球上没有空气没有水，可哪知，美国国防部官员却在1996年底宣布，从他们1994年发射的“克莱门汀”飞船所获资料看来，在月球南极的一个环形山内，因为那儿从来不见太阳，所以有一个“冰湖”，其直径为360米，深10多米，含水约50万～100万吨！真是石破天惊！然而天文学家却不以为然。为此美国航天局特意于1998年1月6日发射了“月球探测者”无人飞船去探个究竟。 我们且不管月球上到底有没有水，即使真有冰湖，怕也与常人所熟悉的普通冰或水大相径庭，因为在近一200℃的极低温下，许多东西都会发生喜剧性的变化：鸡蛋会像皮球那样富有弹性，而真正的皮球却一碰就成一堆碎片，面包等食品会如荧火虫那样发出绿光，而这些冰也将变得比钢铁还硬，叫人难以对付：····· 月球的质量为千克（7350亿亿吨），相当于地球质量的1/81.3，所以若把地球、月球看作一个系统，则它们的质量中心在地球内部的地幔内（离地心4671千米）。从半径和质量知道，月球的平均密度与火星相仿，为3.34克／厘米3。月面上的重力加速度只有1.62米／秒2，相当于地球表面的1/6。换句话说，一个体重60千克的青年人如果在月球上，便只有10千克了。他会身轻如燕，轻而易举地刷新地球上许多体育世界纪录。 重力变小后。世界将变得分外神奇，连训练有素的宇航员，在月面上漫步时也叫人忍俊不禁。他们显然也不太适应。有时一抬腿，人就会悠悠升起，再慢慢落下。连跌交也是慢悠悠的向前倾，姿势好不“优美”。月面上的千古尘土飞飞扬扬，也要过很长时间才飘落，这一切都像电影中的慢镜头。所以回来的宇航员说：月面上要像袋鼠那样走路才最省力。
神秘的月面风光
千百年来，人们只是在地球上赏月。宇航员踏上这个神秘星球的表面，一切都是那么新奇有趣。由于没有大气，声音在月面上无法传播，到处是一片寂静。根本没有 嫦娥起舞的身影，更没有广寒宫可居住。这里不是什么天堂，而是满目荒凉、没有任何生命存在的现象。 月球上没有大气，没有水，也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程。月面岩石犹如一部天书，记载着几十亿年来月球的演化和变迁。月球上现在的火山活动、陨石撞击、太阳风和宇宙线的直接辐射等，都可以从月岩和月壤中找到踪迹。 站在月球上，首先会感到月面天地狭小，没有地球上天、地那么深远开阔，这是因为月球的体积比地球小得多。站在月球上，一般人看到的月平视距只有2.5千米；而在地球上看到的地平视距是5千米。 在明亮的阳光照射下，月球到处是裸露的岩石和环形山的侧影。从月面结构中，我们可以见到起伏的山峦，崎岖的高地，广阔的平原，深长的沟壑，险峻的山脊和断崖。整个月面覆盖着一层碎石粒和浮土。到处千疮百孔。 月面天空中巨大的蔚蓝色的星球，光色皎洁，美丽而又亲切，它就是人类的摇篮-地球。在这里见到地球时，应是抬头望明地，倍感思故乡。地球上被太阳照亮的白天部分和黑夜部分显得十分明显。在月球上看到的地球也有类似在地球上看到的月球一样的位相变化。在阳光照射下，地球上淡蓝色的大气层里缭绕着片片白云。深蓝色的是海洋，褐色的是陆地，覆盖着白色冰雪的是极地。在月球上见到的地球圆面，要比在地球上见到的满月大14倍。再加上地球大气反射阳光的本领很强，因此，在月球上见到的地球要比在地球上见到的满月明亮80多倍。可以想象，在地光之下看书是不成问题的。还有一种奇特的现象，那就是月球上看到地球的地方，只要观测者不动，会觉得地球总在天空中，没有升起和落下的现象，基本上不动。为什么会有这种现象？前面已经讲过了，这是因为月球总以同一面对着地球的缘故。 在月球上看到的星星和太阳也是基本不动吗？不。月球有自转，但是自转很慢，星空沿着和月球自转方向相反的方向缓慢移动。星星和太阳都是有升有落的。月球上的一昼夜相当于地球上的29.5天。 因为月球上没有大气，天空永远是一片漆黑，太阳星星可以同时出现。星光一点也不闪动。阳光要比地球上强烈得多。这里永远没有云雾，没有晚霞和曙光。没有风、雨、雷、闪电，永远是睛天，因此在这里天气预报是没有意义的。在月球上看到的星座和在地球上看到的星座没有什么变化。但是在地球上看到的北极星在月球上却失去了意义。另外，在月球上不能用指南针辨别方向，因为月球的磁场非常微弱。那么，宇航员靠什么辨别方向呢？从目前看，宇航员是根据日晷仪被太阳投出的影子推算方向的。
日食和月食
晴朗的白昼，阳光灿烂，突然间光芒四射的太阳被一个黑影遮挡住，黑影逐渐扩大，有时甚至太阳的整个圆面完全被遮住，这时黑夜突然降临大地，气温骤然下降，天空呈现一片夜色，明亮的星星显露了出来，这就是发生了日食。 满月的夜晚，明月高悬，一个影子突然把圆圆的月亮遮去一部分，有时甚至整个月面都被遮住，以至月亮完全 失去了光辉，这就是发生了月食。 日食和月食都是自然界的一种现象。随着社会生产实践活动的发展以及科学的进步，人类不仅对日食和月食有了正确的认识，而且还进一步掌握了日食和月食发生的规律，并能对日食和月食发生的时间以及见食的地点做出精确的预报。
日食和月食的基本原理 日食的发生与太阳、地球、月亮的运动有着密切的关系。地球围绕太阳运行，月亮则围绕地球运行。这样，太阳、地球和月亮三者在天空的位置也就时刻在变化着。地球和月亮都是自身不发光而又不透明的球体，地球和月亮在太阳光的照射下，都会拖着一条长长的影子。当月亮运行到太阳和地球之间时，从地球看去，日、月在同一方向（朔），这时，如果日、月、地三者恰好或几乎在一条直线上，月影就会扫到地球表面，被月影扫过的地区，人们就会看到日食。显然，日食必定发生在朔，即农历的初一。但不是每次朔都发生日食，因为在朔日的时候，月亮虽然位于太阳和地球之间，但日、月、地三者不一定恰好或几乎成一直线，这是因为月亮绕地球转动的轨道平面（白道面）和地球绕太阳公转的轨道平面（黄道面）并不重合，而是有一个平均为5°09＇的交角。所以，只有当月亮运行到黄道和白道的升交点和降交点附近时，才有可能发生日食。 月食的基本原理和日食类似。当月亮运行到和太阳方向相反的位置，从地球看去，日、月方向相差180°（望），这时，如果日、地、月三者恰好或几乎在一条直线上，那么，月亮就会走进地球的影子里，使得部分月面或整个月面照射不到太阳光，这就是月食。显然，月食必定发生在望，即农历的十五或十六。但并不是每次望日都发生月食，只有在望日时月亮运行到白道和黄道的交点附近才会发生月食。
日食和月食的种类 日食有三种类型：日全食、日环食、日偏食。日全食时月亮将整个太阳圆面遮住；日环食时月亮只遮住太阳圆面的中心部分，而在太阳圆面的边缘还露出像光环似的一圈；日偏食则是月亮只遮住了太阳圆面的一部分。 为什么会有三种类型的日食现象发生呢？ 前面已经讲过，月亮在太阳光的照射下会在背着太阳的方向上产生一个影子。月亮的影子可以分为本影、半影和伪本影三个部分。如果月亮本影锥扫过地球表面，那么在本影区内，太阳射向月亮的光线全部被遮住，因此在这一区域的人们就会看到太阳的整个圆面被月亮遮住的日全食现象。如果是半影扫过地面，则在半影区内，太阳射向月亮的光线一部分被月亮遮住，在这一区域的人们就会看到日偏食现象。如果是伪本影扫过地面，那么在伪本影区内，太阳中心部分射来的光线被月亮挡住，但太阳边缘部分射来的光线却未被遮挡，因此在伪本影区内的人们就会看到太阳中央部分被遮，而太阳四周只留下一窄圈光环的日环食。 为什么有时是本影锥扫过地面，有时是半影锥扫过地面，而有时又是伪本影锥扫过地面呢？这是由于日食发生时，地球、月亮、太阳互相的距离变化造成的。我们知道，地球围绕太阳运动的轨道不是正圆形，而是椭圆形。同样，月亮绕地球运行的轨道也是椭圆形。所以，太阳、地球、月亮三者的相互距离随时在变化。月亮离太阳远，月亮的本影锥长；月亮离太阳近，月亮本影锥短。计算表明，月亮本影锥最长可达379660千米，最短时是367000千米，平均长度为373330千米，而月亮到地面的距离平均为375020千米，最近时为350320千米，最远时为400320千米。因此，当月亮的本影锥长度超过月亮和地球的距离时，本影锥就扫过地球的表面，被本影锥扫过的地带（叫全食带）的人们就看到日全食。半影锥扫过的区域则只能看到日偏食。但是，如果月亮本影锥的长度小于月亮和地球的距离时，本影锥就扫不到地球表面，而是由本影锥尖端延长出来的伪本影锥扫到地面，这时被伪本影锥扫过的地带（叫环食带）的人们就会看到日环食。 月食只有月全食和月偏食两种。因为地球的本影锥很长（最短也有136万多千米），这比月亮和地球之间的最大天文望远镜下 距离还要大得多，所以发生月食时，月亮只能进入地球的来月半食 本影内，如果月亮只有一部分进入到地球本影内，即月面只有一部分被遮住，这就是月偏食。如果月面整个被地球本影遮住，这就是月全食。月亮进入地球半影以内，叫做半影月食，发生半影月食时，月面亮度稍微减弱，人眼不易察觉，通常不把半影月食算作月食。 由于月亮是自西向东绕地球转动的，所以在发生日食时，总是太阳的西边缘开始被月亮遮住，并慢慢向东边缘发展。一次日全食的全过程共分为五个阶段：即初亏、食既、食甚、生光、复圆。月面的东边缘和日面的西边缘相外切时称为初亏，即日食过程开始的时刻；初亏过后，当月面东边缘与日面的东边缘相内切时称为食既，这是日全食开始；食既以后，当月面的中心和日面的中心相距最近时称为食甚（对偏食来说，食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻）；当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间称为生光，这是日全食结束的时刻；生光之后，月面继续移离日面，当月面的西边缘与日面的东边缘外切时称为复圆，日食的全过程到此结束。日偏食时只有初亏、食甚和复圆三个阶段。日环食则与日全食一样，包括初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。 月食时总是月亮的东边缘首先进入地影，当月亮与地球本影第一次外切时，这标志着月食的开始，称为初亏；初亏之后月亮慢慢进入地球本影内，当月亮与地球本影第一次内切时标志月全食开始，此时叫食既；当月亮圆面的中心与地球本影中心最接近的瞬间，称为食甚；食甚过后，月亮慢慢在地球本影内移动，当月亮与地球本影第二次内切时，标志着月全食的终结，称为生光；生光之后，月亮逐渐离开地球本影，当月亮与地球本影第二次外切的 瞬间，标志着月食整个过程的完结，称为复圆。所以，月全食也同样有五个阶段：即初亏、食既、食甚、生光、复圆。而月偏食则只有初亏、食甚和复圆三个阶段。 我们在日食和月食的预报中，常常会看到“食分”这样一个词，它用来表示食甚时日面或月面被遮掩的程度。对于日偏食，食分是指日面被遮去部分和日面直径之分。以太阳的直径作为1，如果食分为0.5，就表示太阳的直径被遮去了一半。对于全食或环食，食分是月面直径与日面直径之比，很显然，日全食的食分总是大于或等于1，日环食的食分小于1。对于月偏食，食分是指在食甚时月亮直径被遮的多少和月亮直径之比。如果食分为0.7，那么就表示月亮的直径被遮去十分之七。对于月全食，食分指月亮直径进入地球本影部分与月亮直径之比，所以月全食时，食分大于1或等于1。
日食和月食的规律与周期 由于月亮围绕地球运动的轨道面（白道面）和地球围绕太阳运动的轨道面（黄道面）有平均5°09＇的夹角，所以朔的时候，月亮有时在太阳上方通过，有时在太阳下方通过，并不发生日食。望的时候，月亮有时在地影的上方通过，有时在地影的下方通过，并不发生月食。只有当朔或望的时候，太阳、月亮在黄白交点附近才会发生日、月食。由于太阳、月亮的视直径都在半度左右，所以当太阳距交点一定角距离内（限角），朔时，太阳就可能被月球遮掩而发生日食。同理，望时，月亮就能进入地影而发生月食。这时，太阳距交点的角距离叫作食限。由于月亮和太阳的视直径随着它们和地球的距离的变化而有时大些，有时小 些，而且黄白交点也有变化，所以食限也有所变动。根据计算，日食限角最大为17.9°，最小为15.9°，就是说，朔的时候，太阳离开交点的角距离大于17.9°时，地球上任何地方都不会看到日食；当日食限角小于15.9°时，地球上一定在某个地方能够看到日食。当太阳距交点的角距离在15.9°和17.9°之间可能发生日食，也可能不发生日食。同理，望的时候，月食最大限的角距离大于11.9°时，地球上任何地方都不会看到月食；太阳离开交点的角距离小于10°时，地球上一定在某个地方能够看到月食。月食食限在10°和11.9°之间时，是否发生月食，需精密计算才可知道。 由于黄白交点有两个，太阳在一个历年内通过升交点、降交点各一次，所以一年中有两个时期会发生日食和月食，发生日、月食的时期叫作食季。日食食限约18°，太阳作周年视运动从交点以西18°运行到交点以东18°，约需36天，所以日食的每一食季为36天。对于月食而言，月食食限为12°，所以月食的每一食季只有24天。日食季是36天，这比朔望月的长度29.5306天要长，因此在一个日食季内必定会发生一次日食；一年内至少发生两次日食，如果每一食季中包含两个朔日（食季始即是朔日，食季尾必有朔日），则会发生两次日食，一年就会有四次日食发生。由于月食食季只有24天，比朔望月的平均长度29.5306天短，月食季内可能含有一个望日，也可能不包含望日。就是说一年内可能有两次月食，也可能一次月食都不发生。 如果黄白交点是不变的，那么食季也就在每年相同的.一段时间内。但是，事实上黄白交点是变动的，交点的位置每年自东向西移动19.4°，每18.6年在黄道上运行一周。太阳是自西向东在黄道上作周年视运动的，就是说交 点迎着太阳运行。这样一来，当太阳从一交点起经过另一交点再回到原来交点运行一周所用的时间，比太阳在黄道上运行一周的时间要短19天，为346.62天（叫交点年，也叫食年）。所以食季平均每年提早19天。由于食年比回归年要短19天，所以在一历年内太阳可能三次经过交点。例如，1月1日通过升交点，半年之后通过降交点，到了年末再一次通过升交点，即是说一年内有两个半食季，这时一年中可能发生7次日、月食（5次日食、2次月食，或4次日食、3次月食）。一年中日食次数比月食次数多。对于地球某一地点，实际上看到的月食次数比看到日食的次数多，这是由于发生月食时，背着太阳的半个地球都可看到。而发生日食时，月亮影锥只扫过地球上一个狭窄的地带，只有日食带内的人才能看到日食。尤其是全食带只有200多千米宽，有时大部分在大洋地区，因此很少有人能看到日全食。一个地方平均要二三百年才能看到一次日全食。 由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动和黄白交点的移动都是有规律的，所以相隔一定的时间就会发生一次大致类似的日、月食。早在古代、巴比伦人就根据对日食和月食的长期统计，发现了日、月食的循环周期为233个朔望月，这个周期叫作沙罗周期，沙罗就是重复的意思。233个朔望月的时间长度（等于6585.32天），等于19个食年（等于6585.78天），又和242个交点月（月亮从交点又回到同一交点的时间间隔，242个交点月等于6585.35天）的时间长度相等。就是说，在一个沙罗周期中，太阳、月亮和黄白交点就又回到原来的相对位置，因此就又发生和上一次相类似的日、月食了。一个沙罗周期约合18年 日，如果这期间有5年闰年就有18年日。由于这个周期不是整日数，所以下一次日、月食的见食地点和食相与上一次日、月食的见食地点和食相也会有所变化。我国汉代天文学家对日、月食作过深入研究，发现日、月食具有135个朔望月的循环周期。135个朔望月等于3986.6天，相当于11年少11天。就是说在11年少11天的时间间隔内，类似的日、月食就重复发生一次。这个循环周期记载在汉代“三统历”中，因此又叫“三统历周期”。
为什么月全食时还能看到月亮 日全食时，太阳圆面被月球遮住后就完全看不见了；月全食的情况不一样，虽然整个月球都进入了地球影子，它的圆面乃至表面轮廓照常可以依稀看到。 这是为什么呢？ 你大概做过用放大镜点燃火柴的实验：将放大镜对着太阳，太阳光经过放大镜之后改变了方向，最后是会聚在一点上，即会聚在焦点上。如果在焦点上有火柴或其他易燃物的话，它就会被点燃着火，放大镜具备使光线发生折射的作用。 地球自身不会发光，如果地球周围不存在大气的话，那么，在太阳光的照射下，地球后面的影子可分为两部分：太阳光根本就不进去的部分叫本影；地球本影可以长达140万千米左右；太阳光可以或多或少进入的那另一部分，叫半影。实际情况不是这样，因为地球周围有大气，大气也具有使光线发生折射的本领。 经折射后，部分太阳光进入到地球本影里去了，使得本该是绝对黑暗的本影大为缩短，大体上缩短到只有27万 千米左右。其余部分的本影在不同程度上也透进了一些光线，就不那么黑了。月球与地球之间的距离是有变化的，但最短也不会短于35万多千米。可见，月全食时，月球绝对不可能从缩短了的本影中穿过。因此，它不会黑暗得看不见，而是呈现为朦胧浅黑色。这也说明，靠大气折射进入地影里去的光线终究是有限的，也是很微弱的。 在比较少有的情况下，如果月全食时太阳光通过的大气部分天气阴沉，乌云密布，被折射进地影里去的光线也就少而又少，这时地影会比一般情况下黑暗得多，这样一次月全食时的月亮就会特别的暗，甚至有可能黑得都看不见。这样的机会是很少的，也许是百年遇到那么一二次。
月全食时月亮为什么是红的 月全食时，月亮往往是暗红的古铜颜色，这就使人有点纳闷。这究竟又是怎么回事呢？ 我们大家都知道，看起来白里透黄的太阳光是由7种颜色的光组成的，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。它们的波长和折射率各不相同，波长最长的是红光，紫光的波长最短。经大气折射之后，各种颜色的光依自己不同折射率而相互分离。可是，它们又受到大气分子和尘埃等的阻碍程度不同，紫、靛、蓝等色光最容易被阻挡和吸收，黄、橙、红等色光比较不容易被吸收。太阳光经过空气折射就会显得红一些，就是这个道理，空气层越厚，太阳光也就显得更红。 月全食的时候，被地球大气折射到地影里去的太阳光，是经过了比较厚的大气层的，理所当然除了红光之外，从橙到紫的其余色光基本上被全部“挡驾”了。在地 影里的月亮也就呈现为暗红的颜色。每次月全食时，月亮的暗红颜色并不都一样，在程度上是有差别的，这主要由折射光线的大气情况所决定。天气晴朗的话，被折射进地影的光线就多些，月食时的月亮就亮些和红些，甚至呈近乎鲜红的颜色；天气阴沉的话，云层就会阻止阳光进入地影，在这种情况下，月亮就会呈暗红的颜色。
日月食趣闻 为什么会发生日食和月食？这个曾引起古代人极大恐慌的自然现象，现在连小学生也知道了。 日食和月食的发生，都是有规律的。日食总是发生在新月朔日，也就是农历的初一；月食总是发生在满月望日，也就是农历十五或十六。因为只有在朔或望的日子里，地球和月亮才可能有机会分别遮住太阳的光线。可是，地球上并不是每个月的朔、望日都会发生日食、月 月全食太空中看到的
食，因为月亮的轨道和地球轨道并不在同一个平面上，而有5°09＇的交角。新月的时候，月亮的影子常常从地球的上面或者下面扫过去了，就不会发生日食；满月的时候，月亮常常避开地球的影子，从影子的上面或下面溜过，也不会发生月食。 每年，地球上发生的日食大约有两次，偶然出现过五次，月食每年通常有两次，有时有三次，偶而连一次都没有。 我国历史悠久，有着丰富的天象记载。据说，大禹治水时，有两位天文学家因为没有及时报告日食，以渎职罪处死了。河南安阳殷代都城遗址发掘出来的甲骨片上，就有3000多年以前的月食记录。 古人看到一轮满月被圆弧状的阴影掩遮，曾经推测是·地球的阴影。我国东汉的天文学家张衡就提出过，月亮是被太阳照亮的部分，月食是地球挡住太阳光所引起的。麦哲伦环球航行时，据说，他凭着月食的阴影得到一个坚定的信念，断定地球是个球体，一直往西航行，就可环绕地球一圈返回原地。 公元前4世纪，地中海西西里岛的锡腊库扎人同希腊雅典人发生战争。雅典舰队向西西里岛的海港进攻，锡腊库扎人正准备撤退。谁知那天夜里发生了月食。雅典人把月食看作不祥之兆，立即停止进攻。而锡腊库扎人却因此赢得时间，调集军队，来个猝不及防的反击，把来犯的舰队全部歼灭。 公元前585年5月28日，中亚细亚的半底亚和吕底亚两国为争夺小亚细亚而激烈交战，突然天昏地暗，双方都感到惊恐万状，以为“天神”发出了警告，都自动放下武器，从此消除了5年的战祸。据天文学家计算，那天正出现日全食。 曾经有这样一个故事：唐代太司令李淳风编制新历法，计算出贞观8年5月辛未朔，有日食。他立即上奏，太宗不信地说：“如不食，将受何处罚？”李回答说：请处死。到了初一那天，唐太宗登坛告别。”李却很有信心地指着殿前记时器表影说：还早一刻呢。果然，到时就见日食。太宗对此倍加赞扬，并立即下达圣旨，大赦天下。 天文学家对日食要比对月食感兴趣，科学方面的价值也大。特别是日全食是一种罕见的天文壮观。日食发生时，耀眼的太阳逐渐被月亮所侵蚀，变成了弯弯的峨眉月似的，天色慢慢暗下来，弯月形的太阳越来越细。突然，一个或几个金黄色的火花闪现一下，仿佛一颗镶嵌在空中的宝石，闪烁着光芒。刹那间，最后一线阳光也消失了，明亮的白昼顿时暗淡下来，连鸟儿也停止了歌唱。几分钟太阳又露出一缕弯月形的光辉，逐渐变大，最后复圆，天色又亮了，自然界恢复到原来的状态。 1942年，在西南欧出现的一次日食，人们看到被食的太阳周围有明亮光晕，经过分析，才知道这是弥漫在太阳外围几百万千米空间的日冕。1868年的日全食，人们第一次在日珥光谱中发现了过去所不知道的元素谱线，取名为“冕”。几十年后，终于在地球上也找到这种元素，就是现在常说的“氦”。1919年，天文学家同时在巴西和非洲观测日食，测出恒星的光线在经过太阳近旁时受到引力作用而发生偏折，从而证实了爱因斯坦的相对论。 日全食很难见到，可是它有重要的研究价值。天文学家常常不远万里去“迎候”它。19世纪时，法国有位天文学家准备去西班牙观测日食，谁知巴黎在普法战争中被围 了。他乘着气球飞出了包围圈，赶到了测地点，可惜的是，日食那天浓云密布，不见天日。 现代科学的发展，使人们能够更好地观测日食了。1952年2月15日，一架军用飞机把科研人员和仪器送上万米高空观测日食。 1961年，克里米亚可看到日全食，可是乌云遮天，大煞风景。科学家就在高空喷撒化学药剂，造成一道冷云墙，把云幕驱开一个大窟窿，使地面上能看见日全食。 1968年，“阿波罗8号”宇宙飞船正从月亮黑夜部分飞进白昼部分时，宇航员看到地平线上腾起一团辉光。月亮上没有空气。“东方欲晓”的景色从何而来呢？原来，正是由于月亮上没有空气，所以在太阳升起前能清楚看到先行露出地平线的日冕。这仿佛是宇航员们正在观测一次日全食的最后阶段。 1973年，一架改装过的协和式超音速客机载着观测队在非洲1.6万米高空，猛追月球的阴影，使观测时间延长到74分钟，而在地面上观测只有7分多钟时间。 1981年，前苏联科学家通过实验和研究证明，日食会影响生物的细胞分裂，还对人体产生迅速的、强烈的影响。在7月31日的一次日食前，将若干生物细胞体进行试验，发现在日食前的5昼夜内，各群细胞的生长和分裂过程都放慢了一半以上。而日食过后4昼夜，它们的生长和分裂速度恢复了正常。他们还在日食前后几小时里，对健康人的血样做了大量分析。它表明，红血球-细胞沉淀反应的速度经常在变化，同日食是一致的。他们由此做出了第一实验结论：必须发展和完善对太阳活动的医学预测工作，保护人们的健康，防止受到强烈的太阳活动影响。月食时，日、月、地三者几乎成一直线，这时候，日、月对地球的引力的合力最大，有可能在地球上触发地震。1971年2月9日2时27分月食，5时58分，美国洛杉矶发生地震。1979年3月14日5时8分月食，过了14小时，在墨西哥以南海域中发生8.2级地震。日、月食和地震的关系究竟如何，有待进一步地研究。 农谚说：“日食年多雨年。”气象工作者在长期天气预报中，常常作为参数。1981年3月日全食带横贯西伯利亚，8月份黄河上中游流域大雨，水位增高。这不是什么巧合，凡是日食带经过的地区，会导致气温下降，气压升高，引起大气环流变化，南北气流交换，形成雨水偏多。 根据行星的方位与日月食，可以用来预报洪水。湖北石首县有个老农，夜观星象50多年，当五大行星方位符合一定条件，而那时又逢上日食或月食，预报洪水很可靠。例如，在1950年，他就预报1954年长江有洪水。结果，果真应验了。