月球表面有陰暗的部分和明亮的區域。

亮區是高地，暗區是平原或盆地等低陷地帶，分別被稱為月陸和月海。早期的天文學家在觀察月球時，以為發暗的地區都有海水覆蓋，因此把它們稱為“海”。

著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那裡層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環形山，即月坑，這是一種環形隆起的低窪形。月球上直徑大於1000米的環形山多達33000多個。

位於南極附近的貝利環形山直徑295公裡，可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山，深達8788米。除了環形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現，別有一番風光。月球背面的結構和正面差異較大。

月海所佔面積較少，而環形山則較多。地形凹凸不平，起伏懸殊最長和最短的月球半徑都位於背面，有的地方比月球平均半徑長4公裡，有的地方則短5公裡(如范德格拉夫窪地)。背面未發現“質量瘤”。背面的月殼比正面厚，最厚處達150公裡，而正面月殼厚度只有60公裡左右。

環形山

環形山這個名字是伽利略起的。是月面的顯著特征，幾乎布滿了整個月面。最大的環形山是南極附近的貝利環形山，直徑295千米，比海南島還大一點。小的環形山甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。佔月面表面積的7%-10%。有個日本學者1969年提出一個環形山分類法，分為克拉維型(古老的環形山，一般都面目全非，有的環山中有山)哥白尼型(年輕的環形山，常有“輻射紋”，內壁一般帶有同心圓狀的段丘，中央一般有中央峰)阿基米德型(環壁較低，可能從哥白尼型演變而來)碗型和酒窩型(小型環形山，有的直徑不到3米)。

環形山的形成現有兩種說法:“撞擊說”與“火山說”。“撞擊說”是指月球因被其他行星撞擊而有現今人類所看到的環形山。“火山說”是指月球上本有許多火山，最後火山爆發而形成了環形山。

月海

在地球上的人類用肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上的原因，這個名不副實的名稱保留下來。已確定的月海有22個，此外還有些地形稱為“月海”或“類月海”的。公認的22個絕大多數分布在月球正面。背面有3個，4個在邊緣地區。

在正面的月海面積略大於50%，其中最大的“風暴洋”面積約五百萬平方公裡，差不多九個法國的面積總和。大多數月海大致呈圓形，橢圓形，且四周多為一些山脈封閉住，但也有一些海是連成一片的。除了“海”以外，還有五個地形與之類似的“湖”——夢湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海還大，比如夢湖面積7萬平方千米，比汽海等還大得多。月海伸向陸地的部分稱為“灣”和“沼”，都分布在正面。灣有五個:露灣、暑灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有三個:腐沼、疫沼、夢沼，其實沼和灣沒什麽區別。

月海的地勢一般較低，類似地球上的盆地，月海比月球平均水準面低1-2千米，個別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的反照率(一種量度反射太陽光本領的物理量)也比較低，因而看起來顯得較黑。月陸和山脈月面上高出月海的地區稱為月陸，一般比月海水準面高2-3千米，由於它返照率高，因而看來比較明亮。

在月球正面，

月陸的面積大致與月海相等但在月球背面，月陸的面積要比月海大得多。從同位素測定知道月陸比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。在月球上，除了犬牙交差的眾多環形山外，也存在著一些與地球上相似的山脈。月球上的山脈常借用地球上的山脈名，如阿爾卑斯山脈，高加索山脈等等，其中最長的山脈為亞平寧山脈，綿延1000千米，但高度不過比月海水準面高三、四千米。山脈上也有些峻嶺山峰，過去對它們的高度估計偏高。如今認為大多數山峰高度與地球山峰高度相仿。1994年，美國的克萊門汀月球探測器曾得出月球最高點為8000米的結論，根據“嫦娥一號”獲得的數據測算，月球上最高峰高達9840米。月面上6000米以上的山峰有6個，5000-6000米20個，3000-6000米則有80個，1000米以上的有200個。月球上的山脈有一普遍特征:兩邊的坡度很不對稱，向海的一邊坡度甚大，有時為斷崖狀，另一側則相當平緩。除了山脈和山群外，月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在月海中，這種峭壁也稱“月塹”。

月面輻射紋

月面上還有一個主要特征是一些較“年輕”的環形山常帶有美麗的“輻射紋”，這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶，它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環形山。輻射紋長度和亮度不一，最引人注目的是第谷環形山的輻射紋，最長的一條長1800千米，滿月時尤為壯觀。其次，哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射紋。據統計，具有輻射紋的環形山有50個。形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上，它與環形山的形成理論密切聯系。許多人都傾向於隕星撞擊說，認為在沒有大氣和引力很小的月球上，隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用，火山爆發時的噴射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。

月谷

地球上有著許多著名的裂谷，如東非大裂谷。也有這種構造那些看來彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷，它們有的綿延幾百到上千千米，寬度從幾千米到幾十千米不等。那些較寬的月谷大多出現在月陸上較平坦的地區，而那些較窄、較小的月谷(有時又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海的阿爾卑斯大月谷，它把月球上的阿爾卑斯山攔腰截斷，很是壯觀。從太空拍得的照片估計，它長達130千米，寬10-12千米。2014年10月5日，科學家在月球上發現一個隱藏於地下的巨形的方形結構。這一結構寬2500公裡，科學家們認為這是一條古老的裂谷系統，後來其中充填了岩漿。

火山分布

月球的表面卻被巨大的玄武熔岩(火山熔岩)層所覆蓋。早期的天文學家認為，月球表面的陰暗區是廣闊的海洋，因此，他們稱之為“mare”，這一詞在拉丁語中的意思就是“大海”，當然這是錯誤的，這些陰暗區其實是由玄武熔岩構成的平原地帶。除了玄武熔岩構造，月球的陰暗區，還存在其他火山特征。最突出的，例如蜿蜒的月面溝紋、黑色的沉積物、火山園頂和火山錐。不過，這些特征都不顯著，只是月球表面火山痕跡的一小部分。與地球火山相比，月球火山可謂老態龍鍾。大部分月球火山的年齡在30-40億年之間;典型的陰暗區平原，年齡為35億年;最年輕的月球火山也有1億年的歷史。而在地質年代中，地球火山屬於青年時期，一般年齡皆小於10萬年。地球上最古老的岩層只有3.9億年的歷史，年齡最大的海底玄武岩僅有200萬歲。年輕的地球火山仍然十分活躍，而月球卻沒有任何新近的火山和地質活動跡象，因此，天文學家稱月球是“熄滅了”的星球。

地球火山多呈鏈狀分布。例如安底斯山脈，火山鏈勾勒出一個岩石圈板塊的邊緣。夏威夷島上的山脈鏈，則顯示板塊活動的熱區。月球上沒有板塊構造的跡象。典型的月球火山多出現在巨大古老的衝擊坑底部。 因此，大部分月球陰暗區都呈圓形外觀。衝擊盆地的邊緣往往環繞著山脈，包圍著陰暗區。月球陰暗區主要出現在月球較遠的一側。幾乎覆蓋了這一側的1/3面積。而在較遠一側，陰暗區的面積僅佔2%。

水資源

美國宇航局LCROSS探測器對月球南極附近的撞擊坑探測發現，其中存在大約5%的冰凍水，但是月球水資源起源於何處，仍然是個迷。有研究提出月球極區永久陰影區內的冰凍水來源於彗星和小行星，加州大學洛杉磯分科學家戴維·佩奇認為月球極區異常地寒冷，我們可通過發射探測器不斷尋找月球水資源與礦物質的分布。月球的地心引力僅為地球的1/6，這意味著月球火山熔岩的流動阻力，較地球更小，熔岩行進更為流暢。這就可以解釋，為什麽月球陰暗區的表面大都平坦而光滑。同時，流暢的熔岩流很容易擴散開，因而形成巨大的玄武岩平原。此外，地心引力小，使得噴發出的火山灰碎片能夠落得更遠。因此，月球火山的噴發，隻形成了寬闊平坦的熔岩平原，而非類似地球形態的火山錐。這也是月球上沒有發現大型火山的原因之一。月球上沒有溶解的水。月球陰暗區是完全乾涸的。而水在地球熔岩中是最常見的氣體，是激起地球火山強烈噴發的重要因素之一。因此，科學家認為缺乏水分，也對月球火山活動產生巨大影響。具體的說，沒有水，月球火山的噴發就不會那麽強烈，熔岩或許僅僅是平靜流暢地湧到地面上。
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