月球，夜空中最大最亮的天体。作为地球最近的邻居，它是文学作品中的常客，神话界也流传着它诸多的传说。
对于我们人类来说，最重要的有三个天体，第一个是地球，是我们繁衍生息、安居乐业的地方。另一个是太阳，太阳东升西降为一日，人们日出而作，日落而息。太阳给了我们光明、温暖和能量。还有一个就是月亮，月亮的一次圆缺为一月，影响着潮汐起落，也影响着人们的生理变化，尤其是女性。
月球是围绕地球运行的一颗天然卫星，月球虽然距离地球非常近，但我们却依然很难到达月球上面，即便是在20世纪六七十年代，人类曾经实现过登月，但那只是短暂的、局部的、有限的，在其后的几十年间，再无人类造访过月球。关于月球形成及运行规律还有很多未解之谜。
起源之争
有关月球的起源的学说，大致可归纳为3种，即同源说、分裂说、俘获说。
同源说
同源说坚信月球与地球是兄弟姐妹关系。月球与地球在太阳星云凝聚过程中同时出生的，或者说在原始太阳星云的同一区域同时形成了地球和月球。
分裂说
分裂说也称撞击说。依据这个假说，在45亿年前，就在地球形成后不久，一颗火星大小的行星以某个倾斜角撞击到地球。撞击毁灭了这颗原行星，并且将地球的一部分，主要是地幔，抛射入太空中。
依据这种理论进行的电脑模拟，估计只有2%的原行星物质被抛入太空，进入环绕地球的圆形轨道中，而其中又只有一半的物质，在碰撞后的一百年间凝聚成了月球。
撞击的证据来自阿波罗计划带回来的月球岩石，其中所含的氧同位素组成比例，与地球的地幔几乎完全一样。但阿波罗登月探险的结果也表明，地球和月球的结构及成分也有很大差别。化学元素的分析发现，月球岩石几乎不含挥发性的元素和轻元素，因而被推断是在极端高温与异常的高热下形成，使这些元素都气化而逃逸了。
俘获说
有些科学家提出了另一种假说，即俘获说，认为月球是地球抢过来的“女儿”。外来的月球在飞过地球附近时，被地球的强大引力所捕获，最终成为一颗环绕地球运行的卫星。他们认为，月亮是偶然闯入地球引力场，而被锁定在目前的轨道上。
以上的学说几乎把所有的可能性尽皆囊括、应有尽有了。三种月球起源假说虽然对月球的化学成分、结构、运行轨道和地月关系基本特征的解释，均有不同程度的依据，但仍存在许多难以自圆其说的缺陷。
同源说沿用的是传统的星云假说，其无法解释的是，在距离地球非常近距离内，在地球强大引力场下不可能形成一个独立的涡旋，进而聚集成为偌大的一个月球。退一万步说，即便当时能够形成独立的旋涡，凝聚出来一个月球，那它一定会形成相对地球的自旋，而现在的月球始终只有一面对着地球，没有自旋。
因为以上原因，人们又想方设法搞出一个撞击说，由第二颗行星撞击地球，由撞击出来的物质再形成月球，这样就可以解释月球物质组成接近地球物质组成，而又解决了月球相对地球没有自转的问题。
然而，撞击说也和星云说有同样一个难以解释的问题，那就是撞击出去的物质是怎样在地球近距离内集聚成为偌大的月球，而不是形成若干个小月球呢？
由于以上问题的存在，有人故伎重演，让地球直接用暴力去抢，或者说去捡来一个月球，省得麻烦去解释了。可是，要从理论上解释这一过程，难度相当大。要知道，我们发射一颗人造飞船到月球轨道有多难，问一问我国“嫦娥”团队或者美国的“NASA”便知。要经过精密计算，准确发射，及时刹车，多次变轨才行，太难了！地球是怎么如此精确地将月球纳入自己卫星轨道的？要知道，在地球完全形成之后，附近已经没有浓密的星盘物质帮助月球减速，进而形成一个近圆形轨道了。
笔者主张，月球与地球同源，但与传统的同源说不同，在形成过程中有较大质量固体物质，也就是“原始星核”参与其中，而不是由细小的尘埃凝聚成的。
月球诞生
大约在46亿年之前，在我们太阳系所处的宇宙空间存在一片星云，称为“前太阳星云”。偶然间附近一颗Ia型超新星爆发，星体炸裂成大大小小的若干碎块，一部分被抛射到了前太阳星云中。
Ia型超新星爆发残留的碎块物质，有两种形态：
1、是解除压力后的“超固态”物质。出自白矮星表层，我们可以称之为超重物质。
2、是解除压力后的“中子态”物质。出自白矮星中心，我们称之为奇异物质。
超新星爆炸的碎块被抛射到前太阳星云中，由于气体和尘埃的摩擦阻力等原因停留下来，成为原始星核。
原始星核吸积着周围分子云中的气体和尘埃，分子云在这些碎块的吸积下收缩、汇聚。随着原始星球的逐步增大，分子云进一步坍缩，慢慢形成一个叫做太阳星盘的漩涡。在这块分子云中心，以最大的一块碎块为基础，逐步集聚了这片宇宙空间中绝大部分的碎块、尘埃和气体，成为我们现在的太阳。
在距离这片分子云星盘中心，大约一个天文单位的地方，有大小不等的两块碎片，这也就是地球和月球的原始星核，我们称之为地核和月核。因为万有引力的作用，地核、月核也在缓缓吸聚周围更小的碎块和尘埃。
在跟随原始太阳所形成的大涡旋运转的同时，由于引力作用，以地核为中心，逐步形成了较小的涡旋。由于月核质量小，距离地核又很近，月核没有能够形成自己独立的涡旋，而是形成了以地核为主，月核为辅的一个共同涡旋，地核和月核围绕其共同的质量中心旋转。两块碎块各自吸聚其势力范围内的更小的碎块、岩石、尘埃，从而逐步形成了如今的地月双星系统。由于“潮汐锁定”等因素的作用，月球永远是有一面对着地球。月球就是地球涡旋中同时诞生的“双胞胎”，只不过一大一小而已。
月球存在于地球势力范围不是空穴来风。2019年2月，由俄罗斯太空研究所的伊戈尔·巴留金等人研究发现，地球大气层最边缘与外太空交接的地方存在着一层氢云--“地冕”，地冕延伸到了地球直径50倍的地方。地冕是地球引力场能够禁锢住气体物质的“势力范围”。这比之前美国西南研究所估计的范围要远了33万英里。按照新研究的结果，月球只在地冕一半的地带，在地球的大气范围内穿梭。该研究成果发表在《太空物理》期刊上。
月亮一直都在地球的大气层内运转
科学家的此次研究，基于1996~1998年间太阳和太阳圈探测器（SOHO）卫星采集的数据。SOHO是距离地球93万英里的卫星，与地球有着相同的轨道周期，这使其能够一直留在所需要的相对位置上。
特征解析
1、月球永远只有一面对着地球。
月球是地球唯一的一颗卫星，确切地讲月球是地球唯一的妹妹。由于当初地月系统生成时，原始月核距离原始地核太近，月核笼罩在地核强大的引力场范围之内，月核没有能够形成自己独立的涡旋。在原始地球形成的漩涡中处于从属地位，只能融入原始地核周围的涡旋中。其结果是，月球绕轴自转的周期正好与绕地球公转的周期相同，都是27.3天，所以几十亿年来，月球总是以同一面对着地球。
2、作为卫星它太大了
太阳系的行星拥有卫星，这是普遍现象，但是月球的体积和其绕行的地球相比，实在是太大了。我们看看下列数据：地球直径12756千米，其卫星月球直径3467千米，是地球的27%；火星直径6787千米，有两个卫星，大的直径有23千米，是火星的0.34%；木星直径142800千米，最大的卫星直径5000千米，是木星的3.5%；土星直径120000千米，最大的卫星直径4500千米，是土星的3.75%。其他行星的卫星，直径都没有超过母星的5%，但是我们的月球却达到
27%。
如前所述，月球和地球的关系，不是通常意义上的行星与卫星的关系，而是姐妹关系。月球，是月球的原始星核在地球引力场形成的涡旋中吸聚一部分宇宙尘埃凝聚而成的，而不是独立在宇宙空间产生涡旋生成的。这有点类似于“寄生胎”，她们是姐妹关系，而不是母女关系，所以不同于其他行星的卫星，地月系统是一个双星系统。
3、月球背面之谜
月球只有一面对着地球，长久以来，我们一直无法了解月亮另一面的地貌形态。1959年，苏联发射的“月球3号”探测器，成功发回了第一批月球背面的照片。科学家借此揭开了它的神秘面纱。原来，月亮的背面和正面一样，也有平原、山地和环形山，但是背面的山地和环形山比正面多，而平原则较少，伤痕累累，像是进行过一场激烈的世纪大战。
研究发现，月球正面在物质构成及外貌特征上都与背面差异很大。正面地壳比背面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，也就是我们古老传说中“桂花树”的阴影区。这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。
月球背面伤痕累累，像是进行过一场激烈的世纪大战
月球背面与正面的最大差异是它的大陆性。在总共30来个月球“海洋”和“湖”“沼”“湾”等凹陷结构中，90％以上都在正面，约占正半球面积的一半。月背上完整的“海”只有两个，仅占背面面积的不足10%，其余90％多的地方都是山地，山地的分布呈现出几个巨大的同心圆结构，地形严重凹凸不平，起伏悬殊，这种地势是正面所没有的。
另一桩怪事是，月球的最长半径和最短半径都在月背。一般月球直径3476千米或半径1738千米，都是指平均值。实际上，月球半径最大处，比平均半径长了4千米，最小处比平均半径短了5千米，而且都在月背。
月球正、背之差的又一表现，是月球的“质量瘤”都集中在正面。月瘤是月球表面重力比较大的地方，科学家们估计，在这些地方的月面以下集中了比较多的高密度物质。此外，月球上还有些地方重力分布小于正常值。奇怪的是，月瘤所在的正异常区和重力偏小的反异常区发现了多处，且都在正面，而月背上却一处也没有。
笔者认为，原始月球与原始地球组成一个地月系统，它们围绕两者的共同质量中心运转。由于地核远大于月核，共同质量中心在两者连线严重偏向地球一方，这有点像链球运动员甩动链球一般，运动员相当于地球，链球就相当于月球，月球几乎是围绕地球旋转的。
地月系统围绕太阳旋转时，地球只是沿着近似圆形轨道前行，而月球在跟随地球绕日运行的同时，还要围绕地球运转，月球走过的线路类似于一个弹簧形曲线，它扫过的空间面积远远大于地球。它在空间中吸积物质的采食区也会远大于地球。因此，原始月球吸积的空间物质与月核相比，占比远远大于地球的比例。换句话说，就是月核在月球上的占比，远小于地核在地球上的占比。
现代研究认为，月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构；最外层的月壳平均厚度约为60~65千米，月壳下面到1000千米深度是月幔，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度，很可能是熔融状态的，月核半径大约只有350千米，或者更小。月球的核心只占了月球大小约20%，与之相较，类地行星几乎都占到50%。
月球核心的成分和地球核心的成分一样，我们无法确切得知，但多数科学家都相信其为金属材质。分析月球自转相对于时间的变化，显示核心至少有一部分是熔融的。
由于地月系统形成时，月球没有形成独立的涡旋，只有一面永远面对着地球，月背永远向外，在地月共同形成的吸积盘物质向内聚集时，月核背面吸积的物质必定远多于面向地球的一面，月球背面承受的撞击也远远多于月球向内的一面。这样就造成了月球向内的一面较薄，月背面较厚，月球背面被撞击得惨不忍睹的现象。
原始月核含有“重物质”，密度远大于吸积来的普通物质。月背吸积普通物质多，形成了厚厚的月背壳层，月球正面吸积的普通物质少，壳层要薄于月背，这也造成了月球质量中心不在几何中心点上的原因。
4、月球岩石年龄比地球岩石年龄更长
20世纪六七十年代，美国的“阿波罗”登月行动，带回来月球表面的岩石和月壤标本，经分析发现其中99%月球岩石的年龄要比地球上90%岩石年龄更加年长。阿姆斯特朗在“寂静海”降落后捡起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁，它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大。1973年，世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。而这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。地球上最古老的岩石是37亿岁。
原始地球中心奇异物质比例大，而附着在地核上需要加热的岩石、尘埃比例相对较少，负荷小，地球熔融状态持续时间必然远长于月球。原始月球内部奇异物质比例小，需要加热的岩石、尘埃比例大，自然负荷比较重。再加上原始月球没有大气层保护，散热快，故此表面凝固远早于地球。在月球表面凝固，形成固态表面很久以后，地球表面仍然处于熔融状态，还远没有形成岩石。故此，月球表面岩石年龄要远远大于地球岩石年龄。
造成这一现象的另一个原因，就是地球上至今还在不断进行中的地壳运动，导致原始的地球部分表面岩石沉入地下，重新融入了地幔之中。现在地球表面的岩石，也许根本不是最初形成的地表岩石。最初形成的地表岩石，随着大规模地壳运动沉入地下，与地幔物质重新融为一体。现在地球表面的岩石，则是地表凝固较长时间后生成的比较新鲜的地表岩石。
5、月球土壤的年岁比岩石年岁更大
月球岩石比地球岩石更古老，已经让人们很是烧脑，然而，和这些岩石周围的土壤相比，岩石还算是年轻的。据分析，月壤的年龄至少比岩石大10亿年。开始，有些科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是，测定了岩石和土壤的化学成分之后，科学家发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的。
这是一个很有道理的推断，月壤是月球表面凝固后，从宇宙空间掉落的宇宙尘埃。是上一代恒星晚年，发生超新星爆发，随着气体外壳一起抛射到空中的尘埃物质。
在地球上，由于地球大气的摩擦作用，宇宙尘埃会化作流星，小一些的，在大气层摩擦燃烧殆尽，大流星没有燃烧完的，掉落到地面成为陨石。月球表面没有大气层，宇宙岩石、尘埃不会像掉落到地球上的宇宙尘埃那样，在大气层中焚烧，他们聚集在月球表面上。月壤中有太阳系的“太初物质”，因此这些月壤成分比起月球岩石更加古老。
月球年龄竟然比地球还古老
6、月球“空心”之谜
1969年，“阿波罗12号”的登月舱返回绕月轨道和指挥/服务舱对接之后，把上升级重新丢回月球表面时，产生的月震被事先安置在月球表面的月震仪观测到了信号。令人吃惊的是这次振动竟然持续了55分钟。就像用锤子用力敲击大钟一样，振动持续很长时间才慢慢消失。这相比于地球上当时已知的地震观测确实有很大差异。
20世纪六七十年代，美国的“阿波罗”登月计划持续上演。登月太空人曾放置在月球表面不少仪器，其中有月震仪，专用来测量月球的地壳震动状况。1970年4月，“阿波罗”13号飞船服务舱里的液氧贮箱突然过热导致爆炸，接着一截15吨重的火箭金属部分坠向了月球表面。结果，发现月震波只是从震中向月球表层四周扩散出去，而没有向月球内部扩散的波。如果月球是实心的，那么震波也应该朝内部扩散才对。而且，设置在月球上的地震仪记录到了长达3小时的震**余波，听起来仿佛是一个大铃铛的声音。
正常情况下，当人们用力敲击一个空心铁球时，它会发出持续的嗡嗡振动，而敲击实心铁球时，只会听到短暂的振动。这个持续振动的现象让人们开始设想月球是空心的。
另一个被空心论粉丝们反复提及的证据，是阿波罗登月计划带回来的月表玄武岩密度略大于地球岩石。阿波罗任务带回的几处玄武岩样本的密度为每立方厘米3.3至3.5克，而地球玄武岩的密度是每立方厘米不到3.0克。然而，月球的整体密度却比地球小很多，只有地球的60%。因此，人们认为月球是中空的。
虽然月球空心说在民众中有不少粉丝，曾经也获得了一些科学家的支持，但主流科学界并不认同这种观点。在多数科学家看来，月球空心说是没有科学根据的。阿波罗月震实验并不能说明月球是空心的，或者说并不能反映任何月球内部结构，因为这次月震只是经过月球浅表层后传回的信号，根本没有进入月球内部深处。震**衰减的时间长，只说明月震波在表层衰减得更慢而已。研究者们通过对“阿波罗11号”带回的月岩样本进行分析，发现月岩比地球上的岩石要干燥得多，因此月震波传播时受到的阻力就很小，衰减自然也就慢得多。后来的多次人工和天然浅层月震也发现了类似的现象，说明这是月表本身的性质决定的，与月球更深处的结构没有关系。
与此同时，月表玄武岩密度略大于地球玄武岩密度主要是因为月球玄武岩中氧化铁含量更高一些。此外，月球上的岩石除了月海玄武岩，还有高地斜长岩。后者的密度会小得多，只有每立方厘米2.8克左右。在考虑疏松程度之后，实际的月壳密度略低于地壳的密度。
后经对阿波罗月震数据研究，人们对月球内部各层的密度已经有了大致的认识。一方面，月球也和地球一样，有壳、幔、核结构，而且它们也是越往内密度越大的，并不存在月核比月幔密度低的说法。另一方面，目前我们已经知道，大型岩质行星在演化的早期都经历过热分异，也就是较重的元素向中心“下沉”；相对较轻的硅酸盐成分“上浮”。所以理论上来说水星、金星、地球、火星和月球都是从外向内密度越来越大的，不可能存在“空心”的情况。
对于月球内部结构的研究，圈层不同，科学家采用的研究方法也不同。从观测和实验的角度来看，处于月球表面的月壳是可以进行直接研究的。而处于内部的月幔和月核，我们一般只能用间接的方法进行研究，主要方法是测量月球引力场和研究月震波。
笔者认为，在月壳之内，不排除存在层状结构，且每一层之间还有存在间隙的可能。如前所述，月球曾经整体被高热熔融。融化月球岩石的热量来自于内部奇异物质产生的放射性衰变，以及月球吸积物质带来的动能转化来的热量。在月核发热和陨石轰炸高峰过后，月球向外散热速度逐渐超越核心放射性物质产热速度时，月球开始由外而内逐步降温、凝固成为岩石。由于月球体积小，表面重力也比较小，月壳没有形成板块运动。当月壳冷凝达到相当厚度时，就能够支撑自身不会塌缩。而月球内部降温仍在持续，由于冷缩效果，使得内层岩浆与外壳脱离，外层月壳与下一层岩石壳之间就可能留有较大面积空隙。这个过程持续进行，其结果就是月球岩石形成一层一层的洋葱样结构，且每一层之间都可能留有一定空隙。
7、形状不规则
20世纪六七十年代，太空探测器发现，处于月球与地球连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。
笔者认为，月球形状不规则，主要是因为月球一直只有一面面对地球，而另一面一直背对地球，背对地球的一面吸积的普通物质要远多于面对地球的一面，月球背面“月表”远厚于正对地球一面，这样加重了月球表面不规则。
8、月球磁场
在阿波罗任务中，宇航员从月球表面带回了岩石样本，科学家发现月球岩石中存在强磁场的印迹，似乎月球核心曾经存在一个超级“发动机”。数据显示月球磁场持续了大约10亿年，时间在35亿年前至42亿年前左右。
这说明在35～42亿年前，月面开始凝固，但月面底下仍然处于熔融状态。月球核心也曾拥有奇异物质，类似于一个小型地球，形成月表、月幔、月核，与现在的地球磁场同一个道理。只不过月核内的奇异物质较少，地核内奇异物质较多，地球内部至今仍然热浪翻滚，而月球内部早已没有了足够的热量产生磁场，接近死亡而已。
9、月球的“死亡”年龄
2020年11月，我国的嫦娥五号探月器成功发射，并于12月顺利返回地球。嫦娥五号带回了1731克月球岩石样本，此后部分样本分发放给13家科研机构进行了研究。
2021年10月8日，《科学》杂志在线刊发了一项由中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心刘敦一领衔的团队完成的，关于月球玄武岩年代和成分的分析成果。分析发现这些玄武岩样本只有19.6亿年的历史。换言之，19.6亿年前的月球还存在岩浆活动，该结果直接将月球的地质寿命延长了约10亿年。
此前，科学家认为月球在29亿年前就已“死亡”，也就是月球内部不再活跃，月球岩浆不再爆发，地质趋于稳定。因为人类过去的登月飞船，例如阿波罗号，带回的岩石样本的寿命都超过30亿年。此次我国飞船之所以能获得这么年轻的岩石，原因在于嫦娥五号采集岩石的地点是风暴洋，这里是的月球最年轻表面。该研究同时证明了月球这样的小天体，在星体大部分物质冷却后的很长一段时间内，火山活动仍在继续。
另据中国科学院紫金山天文台科研团队，利用高分辨率显微CT、扫描电子显微镜、电子探针等，对其中一个样品开展的矿物学和三维断层成像研究表明，嫦娥五号着陆区，历史上可能曾经发生过多次火山喷发活动。
这里带来一个新的问题，是什么样的能源在支持月球冷却后的火山活动的?
通过对岩石的分析结果推断，能量源头应该不是集中的放射性衰变，因为在嫦娥五号带回的样本中，不包含大量与放射性衰变相关的化学元素。或者说，没有大量放射性物质的残留物。
有科学家对此进行了推测，认为由于月球与地球的轨道相互作用，月球在其轨道上来回摆动，导致了潮汐加热，也就是地球的引力效应，拉伸和弯曲月球物质产生摩擦，导致了月球内部岩石的熔化。
笔者对此不敢苟同。月球围绕地球运动的轨道接近圆形，在地球上观看，月球差不多每天都有一次东升西降。月球相对于地球表面是运动的，对地球引力的方向也是不断变化的，因此给地球带**汐作用。而月球只有一面对着地球，对于月球来说，地球几乎是一个静止的存在，地球相对月球表面没有运动。如果有宇航员在月球上某处观察地球，地球就在月球天空的某个方向上几乎一动不动，只是有时稍微远一点，有时稍微近一点而已。地球带给月球的潮汐作用力相当微弱，借此维持10亿年的岩浆活动，可能性几乎为零。
与其说由于潮汐力导致月球的岩浆活动，倒不如理解为在月球中心，19.6亿年前仍然存在一定量的超重物质，并且正在不断活化。超重物质由原本的超固态，逐渐成为正常物质状态，缓慢回复核外电子层，导致月球内部物质体积缓慢膨胀，挤压月球内部岩浆溢出表面。