1969年7月20日，美國阿波羅11號登月艙登月。宇航員阿姆斯特朗首次在月球留下人類足迹，從此7月20日被定爲人類月球日。2017年10月，美國國家航空航天局NASA宣布實施阿爾忒尼斯載人登月計劃，其目標是在2024年前將美國航天員送上月球，並在2028年前在月球表面建立永久基地，爲登陸火星和更深層次的深空探測任務奠定基礎。
迄今爲止，人類共有多少人曾經成功登陸月球呢？目前共有12人登陸月球。從1969年7月20日開始的41個月內，共有六次阿波羅登月任務，每次都有兩人通過阿波羅登月艙登月。首次登月的是阿波羅11號上的尼爾阿姆斯特朗和巴茲奧爾德林。1972年12月14日，阿波羅17號的塞爾南和傑克施密特是迄今爲止最後一次登陸月球的人。2020年12月9日，美國公布了阿爾忒尼斯登月計劃的宇航員陣容，這是首次有女宇航員參與的登月計劃。到時月球上的第一個女性將成功登陸。人類對宇宙的探索從未止步，而月球是我們探索宇宙的第一站。你對月球了解有多少呢？它是如何誕生的呢？爲何有人一直堅信月球是空心的呢？
月球即地衛一，俗稱月亮，是地球唯一的天然衛星，直徑約等于地球的四分之一，質量是地球的1/81，它是太陽系中第五大的衛星，也是太陽系的密度第二高的衛星，僅次于木衛一。爲何水星、金星卻沒有衛星，而火星的衛星也非常小，目前僅發現了兩顆衛星，最大的火衛一直徑僅爲22.4公裏，小到連規則的球形都形成不了，外形和表面看起來就像個大土豆。而作爲地球的衛星，月球相對就大得多，直徑大約有3500公裏。對于這麽一個大家夥，他的起源就更顯得撲朔迷離了。
由于沒有哪個人類看到過月球如何誕生的，天文學家只能通過一些蛛絲馬迹來推測月球如何起源。從上個世紀開始，主流科學界關于月球起源主要有著四種猜測。第一種推測月球曾經是地球的一部分，但後來分裂了。這種觀點認爲，月球原來是地球的一部分，後來由于地球剛誕生的時候自轉速度太快，結果把自己給轉散架了，月球就是當時甩出去的一部分地球物質形成的。這個觀點叫分裂說。
第二種推測月球是被地球捕獲的天體。這種觀點認爲，月球本不是地球的衛星，只是因爲從地球的身邊經過，被地球的引力捕獲，所以才成了一顆衛星。這種觀點叫做捕獲說。
第三種推測認爲月球和地球一起誕生。這種觀點認爲月球是和地球一起誕生的，都由太陽系的原始吸積盤直接形成，就像太陽和行星一起誕生于同一片分子雲一樣。這種觀點叫做吸積說。
相較于以上三種假說，如今的科學界對地球系統的形成更認同的還是第四種推測，也就是大碰撞說。這種假說認爲當初從太陽系外來了一顆火星大小的天體，被稱爲忒伊亞。有一天他和地球發生了碰撞，大量的物質被抛灑出去並環繞地球運動。隨著時間的推移，這些碎片慢慢聚集起來，最終形成了今天的月球。
爲了驗證這種假說，科學家將阿波羅登月艙帶回的月球岩石樣本進行了同位素分析。科學家發現月球岩石和地球岩石在同位素方面有著驚人的相似度，這意味著月球和地球有著相同的元素組成。這讓科學家産生了一個疑問。天體本身的元素含量會受太陽風的影響。當初那個忒伊亞如果是外來的話，他最初距離太陽的位置和地球有著很大的差異，所以在同位素方面他不應該與地球如此相似。這也成了大碰撞假說目前遇到的主要挑戰之一。
2022年10月，一篇發表在天文物理學雜志快報上的文章提出，研究人員對忒伊亞和地球之間的那次天地大沖撞給出了不一樣的細節解釋。他們通過計算機進行了上百次的模擬撞擊，而且相較于以前的碰撞模擬，這次的模擬更注重碰撞的細節過程。研究人員觀察模擬結果發現，在大碰撞發生後，那些抛灑出來的物質並沒有形成行星環，而是形成了兩個相互比較獨立的部分，一個離地球比較近，另一個則相對較遠。遠的那個由于超出了地球的洛希極限，所以不會被地球引力撕扯，久而久之就形成了後來的月球。而相對較近的那個則被地球的引力扯碎，逐漸落回了地球。由于形成月球的那部分物質大部分都來源于地球，這或許可以解釋大碰撞假說中同位素相同的問題。
其實關于大碰撞的具體細節，我們還可以從另一個地方找到線索，那就是月球背面。我們知道，月球總是一面朝向地球，我們把這一面稱爲月球的正面，背對我們的則稱爲背面。在人類發射月球探測器之前，我們一直以爲月球的正面、背面應該都差不多。但當第一次看到探測器傳回的照片時，天文學家才驚訝地發現月球的背面竟然如此的不一樣。
月球背面不像正面有著大塊的盆地，而是崎岖的高原地形。通過探測器的引力測量，天文學家分析了月球內部的質量分布情況。正面的月殼，平均厚度大約30公裏，而背面的厚度則有50公裏。除此之外，通過對月球隕石的分析，我們還發現正面和背面的物質在化學成分上也有很大的不同。種種迹象表明，月球正面、背面的巨大差異應該和他當初的形成過程息息相關。這些差異也是大碰撞假說需要進一步解釋和完善的地方。
其實，目前已經有一些基于大碰撞假說的升級版理論，比如有一種假說被稱爲正面加熱理論。這種理論是說，在大碰撞發生後的月球和地球都處于熔融狀態，尤其是地球，他就像一個超級大火爐，把旁邊月球這個小煤灰烤的通紅。不過，月球背面因爲背對著地球，所以他冷卻的就會快一點，于是便形成了更厚的月殼。
有人可能會說，地球的那點熱量，在地月這個距離上來說會不會太微不足道了。確實，以今天的地月距離來說，地球想把那麽多的熱量傳遞給月球確實不太可能。不過，目前研究認爲，月球可是正在以每年3.83厘米的速度遠離地球。也就是說，在地域系統剛剛形成之初，他倆的距離曾經非常近，甚至只有地球直徑的一兩倍遠。在那麽近的情況下，月球正面是可以接受足夠的熱量，表面的火山活動也更爲劇烈。這也是爲什麽今天我們在正面看到了大片的熔岩平原。但是，這個假說仍存在一些問題，比如如果當初他倆真挨的那麽近的話，月球很可能就不會慢慢遠離地球。相反，他會逐漸靠近地球，並最終撞上地球。
而另一個大碰撞假說的升級版就真的提供了一個二次撞擊的假說。這種說法認爲，在第一次忒伊亞的大碰撞發生後，此時有一個小天體迎面撞上了仍處于熔融狀態的月球。隨後濺出的物質運動到了背面並沉澱了下來，從而形成了高原地形。而承受撞擊的正面由于地表被融化，所以導致了化學成分上存在差異。
但是這種猜想也有問題，例如，撞擊若是發生在熔融狀態的早期，那麽今天月球正面的撞擊盆底應該早就被抹平了，不可能保留到現在。和第二次撞擊甲說類似，還有種假說認爲，當大碰撞發生後，由地球周圍碎屑形成的衛星並不只有一顆，而是兩顆。由于這兩顆衛星的運動速度存在差異，隨後較小的那顆追尾了另外一顆大的，于是，類似二次撞擊假說，碰撞後小衛星的碎片建落到了大衛星的另一面，後來兩者融合在一起，形成了最終的月球。
不管是哪種假說，位于月球正背面的差異以及起源問題，目前都還缺少實際證據。不過，如今，隨著各國探月計劃的開展，將會爲月球演化研究帶來新的證據。比如，2020年12月，嫦娥五號月球探測器就從月球帶回了1.73公斤的月球樣品。基于該樣品，科學家在《自然》雜志上發表論文提出：月球火山活動的持續時間要比以前推測的要長了21年。但是小小的月球爲何內部冷卻得如此之慢呢？研究人員通過對月球玄武岩樣本分析後發現，這裏面鈣和钛的含量要比預想的多，因爲這玄武岩就是當初月表的岩漿冷卻後形成的。這意味著岩漿在深入月幔的過程中，由于含有了比較多的鈣和钛，所以熔點被大大降低了。
不僅如此，NASA現在也將對當年阿波羅帶回的已被封存了50年的月球樣本計劃重新開展研究。相信日後類似的關于月球演化的研究結果將會越來越多。 提到月球的演化。人們禁不住想到一個問題：月球的內部結構是怎麽樣的？如果能探測出月球的內部結構，那對月球的演化起源的認識將會更加深刻。
之前一直有種說法，很多人相信月球是空心的，就像認爲地球是平的一樣。當然，提出月球空心說的人也提出了他們的依據。根據計算結果顯示，月球的平均密度是每立方厘米3.33克，地球密度是每立方厘米5.5克，幾乎相差一半。哈洛德尤裏博士等科學家認爲，這是由于月球中心空虛所致。英國皇家天文學會的月球權威威爾金斯博士甚至估計月球中有體積約1400萬立方英裏的空洞。月球的密度要遠低于地球。根據阿波羅登月艙帶回來的樣本，月表岩石的密度要遠遠大于地球岩石。如果以樣本作爲依據，應考慮到月球的體積。月球的總質量應該比現在的計算結果大得多才對，相應的引力也要大一些。可實際上，月球的引力只有地球的1/6。
問題出在哪裏呢？唯一的原因應該就在月球本身上。在20世紀60年代，多位科學家基于月球的密度遠低于地球，推測月球內部可能是空洞的，而此後測量的月震數據又進一步爲月球空心說提供的證據。當時阿波羅登月飛船一節十五噸重的火箭殘骸墜落月表，他産生了長達三小時的震蕩余波。而如果月球是實心的，這種聲音理應僅能持續大約一分鍾。
此後，越來越多的科學家開始相信月球空心說，並提出了各式各樣的假設。比如，著名天體物理學家卡爾薩根認爲，天然衛星不會是空心的，所以月球不是天然形成的，或許他是一個高等智慧文明建造的。甚至天體物理學家大膽提出：“十五億年以來，月球一直是外星人的宇航站，月球是空心的，在他的內部存在一個極爲先進的文明世界。”
爲了一勞永逸的弄清楚月球內部是什麽情況，科學家從太空任務和月球激光測取實驗中收集了數據，包括它與地球的引力相互作用而變形的程度，它與地球間距離的變化以及它的密度。最終，天文學家發現，月球核心與地球非常相似，其內部密度較大的物質向中心下落，密度較低的物質向上上升，且都有一個流體層和一個固體內核。也就是說，月球內部結構從外到內依次是月殼，月幔、月核。
據估計，月球內核的密度約爲每立方米7822千克，非常接近鐵的密度。其中，外核的半徑約爲362公裏，內核的半徑約爲258公裏，這大約是月球整個半徑的15%。此外，美國宇航局在2011年使用最先進的地震學技術研究了阿波羅計劃的數據，也發現了類似的結果。
在先前的研究中，美國NASA通過對月球岩石樣本建立月球的物理和化學模型，繪制了在月球表面可能存在月球地幔碎片位置的地圖，並更新了月球地幔在冷卻和凝固時如何演化的猜測。通過推演的結果，科學家們發現，月幔的演化要比原先想象的複雜得多。月幔中礦物的分布情況顯得十分淩亂。所以，科學家們需要在月球上找到足夠多的月幔碎片，才能更好地了解月球、地球和許多其他太陽系世界是如何演化的。
在月球的南極存在著一個巨大的盆地，艾特肯盆地。他的直徑約爲2600公裏，是目前已經確認的月球上最大的撞擊結構。在該區域是最有可能尋找到足夠多的深層月幔碎片的理想場所。多年來，科學家們一直對月球背面艾特肯盆地表面的放射性異常感到困惑。通過研究這種異常的放射性與岩漿海洋結晶結束時在最上層地幔中形成的淤泥一致。所以，月球南極的艾特肯盆地是目前在月球表面可以輕松挖掘出遠古月幔物質的最佳地點。
而2018年12月發射的嫦娥四號探測器的降落地點，正是月球背面的艾特肯盆地。玉兔二號月球車目前仍然在該盆地內進行深入的探測活動。月球只是人類奔赴更加遙遠星辰大海的加油站。以月球爲背景描繪更加深邃的星空，將是世界各國科學家的共同願景和努力方向，在不久的將來，一定會給我們帶來更加多彩的宇宙畫卷。不僅是爲了探測宇宙，月球的存在對地球上人類的生存也是意義重大的。
月亮對我們來說，僅僅意味著中秋節，僅僅意味著我們可以在晚上觀賞一輪明月嗎？其實，月亮對我們人類的生存意義重大。月亮離我們非常遙遠，大約38萬公裏左右，他看起來好像沒什麽作用。但其實，對我們地球生態系統有著非常重大的影響。你甚至可以認爲，地球的生態系統就是由月球和太陽共同制造出來的，而不是地球本身形成的一個獨立的生態系統。
在太陽系的所有行星中，目前發現只有地球上孕育了豐富多彩的生命。其中一個重要原因就是因爲我們有這顆衛星月球。在電影中有這樣一個情節，外星人侵略地球，最後想了一個辦法來滅掉地球人，那就是毀滅月球。其實，我們人類也曾經計劃破壞月球。美國與蘇聯冷戰期間，1958年，美國曾經計劃往月球投射一顆原子彈，准備測試一下原子彈在太空天體上爆炸的威力。幸好，這個計劃最後取消了，而變成了阿波羅登月計劃。而蘇聯當時也有個E計劃，准備往月球投射原子彈。
現在的情況是，月球正以每年3.8厘米的速度遠離地球。按照這個速度計算，再過50億年，月球就會到達離地球最遠的地方。沒有了月球，地球將不再是一顆適合人類居住的星球。月球最微妙的影響之一就是它對生命本身的影響。
在平均 29.5 天的周期中，動物們的行爲因月亮在天空中的位置而變化。歐洲獾在新月期間更傾向于標記自己的領地，尋找配偶。而海洋中的珊瑚也變得更加活躍。更令人驚訝的是，獅子在滿月期間獵食的可能性變小。研究人員發現，獅子襲擊人類的事件發生在滿月後十天。許多蝙蝠在滿月期間也不那麽活躍。
另外，有研究證明，哺乳動物的視力是專門爲月光而進化的。月亮是天空中額外的一盞燈 ，幫助我們應對威脅和危險，從野生動物到辨別危險的道路，地球上有如此多的物種受到月球的影響。我們有理由相信，月球對地球的生物起源、進化，甚至高級生命的形成都有著不可替代的作用。爲了更容易理解月球對地球的重要作用，我們來看一看如果沒有月球，地球會發生怎樣的變化呢？
如果沒有月球，隕石撞擊地球的風險就會增加。我們可以看到月球表面有很多隕石撞擊坑，這意味著月球曾經幫我們擋住了很多隕石，有些特別大。這些隕石撞擊地球會有什麽後果？曾經地球上恐龍時代的結束已經向我們敲響了警鍾。
如果沒有月球，地球自轉軸會發生偏移。地球是繞著傾斜角自轉的。如果這個軸的角度變了，地球上的四季就會發生變化，會發生一天幾個季節的狀況。地球上的動植物，包括人類，都會面臨生存的挑戰。
如果沒有月球，地球上的潮汐會發生變化。現在，地球上的潮汐主要由太陽和月亮共同引力作用而産生。太陽引力的影響大概占1/3，月亮的影響大概占到2/3。大家可能會覺得沒有潮汐好像也沒什麽太大的影響。其實，潮汐如果變小，地球的自轉速度就會發生變化。現在，地球的自轉速度是一天 24 小時，這是因爲月亮引起的潮汐現象。把地球自轉速度拉慢了。根據推算，46 億年前地球剛剛形成的時候，一天只有八個小時。一天八小時，就意味著地球的轉速會是現在的三倍。
這樣快的自轉速度會影響到一個自然現象，那就是風。現在地球上的風主要是由于溫差和氣壓差而産生的。如果地球自轉速度變成現在的三倍，溫差的影響將忽略不計。地球上只會刮一種風，東風。這樣的東風威力驚人，每秒 80 米到 90 米左右。而且每天都是如此。80-90 米每秒意味著什麽呢？威力巨大的 12 級台風都僅僅是每秒 30 多米。如果地球上只有 80-90 米每秒的東風，會發生什麽呢？
首先，海洋上不再會有船只，再沒有遊輪載著人們遊玩，也沒有漁民在海上捕魚。因爲海上到處是狂風巨浪，任何船只都無法在海上生存。地球表面也不會有高山，強風的風蝕作用會導致地球上的高山都被抹平。再沒有喜馬拉雅山，地磁場會變強。如果自轉速度變成現在的三倍，磁場也可能會變得強大。對任何生物體都會産生影響。我們人體的血液和細胞中都含有鐵元素，體內的鐵會對此産生反應。據研究表明，磁場保持適當的強度，生物的生命力會很強。但磁場太強反而會讓人焦躁不安，過度興奮。磁場太弱，生命體的生命力就會下降。
在太陽系中，月球和地球形成了一個相互獨立卻又密不可分的命運共同體。這對太陽系最深情的伴侶，在行程後 45 億年裏默默守護在彼此身邊，不離不棄，在浩瀚的宇宙中成爲彼此的唯一。
