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为什么地球边上有个月亮，它是怎么来的呢？40多年以来，科学家提出了多种假说。主要的假说如“同生说”认为，地球和月球同时起源于太阳星云中，各自的一块小星云的冷却、聚集和增生，分别形成了地球和月球，因此月球和地球是一对姐妹；“分裂说”认为，地球刚刚形成不久，由于地球内部储存的能量很大，使其成为一个高温的熔融体，加上地球形成初期自转速度很快，甩出去一大坨熔融体，在地球附近冷却后形成了月球，地球上残留的一大块伤疤就是现在的太平洋；“捕获说”认为，太阳系中的地球和月球形成后，月球运行到地球附近，地球将月球捕获成为自己的卫星，月球是地球抓来的没有亲缘关系的“干女儿”。后期的研究证明，这些假说由于在很多方面不符合科学事实而被否定。
现在大多数科学家比较支持“大碰撞说”。这个假说认为，太阳系的八大行星诞生于46亿年前，太阳星云中还残存有一些没有构成行星的大大小小的天体，它们的运行轨道各种各样。地球诞生后不久，大约在45亿年前，一个火星大小的天体撞上了地球，两个天体相撞产生了很多碎块，这些碎块就绕着地球运行，最后慢慢聚集起来，形成了月球。月球既要自转，也围绕地球公转，月球是地球的“女儿”。地球携带自己的“女儿”在身边，月球伴随着自己的“母亲”经历了45亿年漫长而荒古的年代。
科学家提取了地球和月球的“基因”做“亲子鉴定”。这些“基因”就是组成地球和月球的各种化学元素的同位素组成，全部测定结果确证月球是地球的“女儿”。月球在一场惊天动地而悲壮的“太空婚礼”之后而诞生，月球是地球的“女儿”。
月球诞生时的大撞击事件，使地球留下了“终身残疾”。地球和太阳系其他行星的自转轴原本都是垂直于黄道面按逆时针方向自转，同时也以逆时针方向围绕太阳公转。由于地球在45亿年前受到的巨大撞击，地球由直立的自转变為倾斜自转，地球的“残疾”太神奇，使地球的表面产生了春、夏、秋和冬的季节变化。
月球是地球唯一的卫星，是距离地球最近的天体，平均距离约38万千米。它的表面积约3800万平方千米，约等于4个中国陆地版图的面积。月球太小了，没有能力把空气“抓”在它的周围，因此月球表面是超高真空的环境。月球表面不刮风、不下雨，空中没有云层，没有任何天气变化。不论是白昼还是夜晚，月球的天空一直是漆黑的。月球表面没有大气，温度不能传导，声音也无法传播。同时，太阳一出来，月球表面的温度骤升至110°C到130°C，晚上则骤降至零下150°C到零下180°C，昼夜温差高达300°C左右，是一个死寂的世界。
月球表面没有水，也没有任何生命，但是矿产资源极其丰富。月球表面有一层土壤，这些土壤长期接收太阳风粒子的注入，我国的嫦娥一号探测了月球土壤层的分布、厚度变化以及氦-3的资源分布与资源量。氦-3是人类未来实施核聚变发电的重要燃料，它将来能满足人类社会持续发展1万年以上的能源需求。
1609年，伽利略第一次用自制望远镜看到了月球表面。伽利略看到月球正面布满了暗色的巨大斑块，他认为这是月球上的海洋，由于海水反光弱，因此呈现出暗色的斑块。他把这些暗色斑块命名为“月海”，如雨海、丰富海、静海、风暴洋等。
后来人们发现，月球表面其实一点液态水也没有，这些巨大的暗色斑块是距今39亿～31亿年前，由大量火山喷发玄武岩熔岩流堆积形成的广阔平原。
与月海对应，月球表面颜色明亮的部分被称为月陆，它比月海高出二三十米，由月球早期岩浆分异形成的斜长岩组成。这类岩石颜色较浅，能反射出更多的太阳光。由于形成早，裸露在月表的时间较长，因此月陆上的撞击坑比月海上的更密集。月球的正面与背面的地形差异很大，月球的22个月海，有19个分布在月球正面，占到整个月球表面积的四分之一；月球背面则以月陆为主。
月球自西向东以逆时针方向自转，同时也围绕地球以逆时针方向公转。由于“潮汐锁定”，月球自转一周的周期与围绕地球公转一周的周期相等，约为28个地球日。最终形成了月球始终以“正面”朝向地球，“背面”始终背向地球的状态。由于月球的“天平动”，在地球上能看到59%的月面，几乎整个月球背面难觅真容。
月球实际上是一个内部能量趋于耗尽、内部没有活力的“死亡”天体，近30亿年来，几乎没有火山活动，月震极其微弱。月球内部的结构有月壳、月幔、月核，就像蛋壳、蛋清、蛋黄。所以现在的月球是一个古老的、“僵死”的星体。它的内部结构很简单，有一个核心，内部能量很小。月球内部还有很多质量瘤，内部质量分布很不均匀。月球从45亿年前诞生以来，一直到31亿年前，一直是非常活跃的，那时候它很年轻，活力很强，内部有很多能量要逐步释放，所以有频繁的月震和火山喷发。它也像地球一样有一个很标准的南北极偶极子磁场，但是30亿年前“丢”了。从那以后，月球内部的能量耗尽，内部冷却，慢慢趋向“死亡”。
月球对地球十分重要，它表面布满了密密麻麻的撞击坑，直径大于1千米的撞击坑有3.3万多个，直径大于10米的撞击坑有1亿多个，这是月球以它微弱的身躯为地球抵挡难以计数的小天体撞击时留下的。月球的引力导致地球产生了潮汐，这对生物从海洋迁徙到陆地发挥了巨大作用。同时，它还像一个巨大的“刹车片”，不断为地球自转减速。很早以前，地球的一天只有16小时，更早的时候只有6小时。正是由于月球的作用，地球自转周期才减缓到现在的一天24小时。
月球是地球唯一的天然卫星，40多亿年来，月球和地球共同经历了漫长而荒古的年代。地球一直在关爱和呵护自己的独生“女儿”—月球，月球也一直在护卫地球的安全和增添地球的活力。月球被小天体撞击得遍体鳞伤，使地球避免了许多小天体撞击的伤害；月球在地球周围运行，使地球的运行更加稳健；月球激起了汹涌澎湃的海洋潮汐，使地球增加了生命的活力。月球对地球生命的诞生和保护地球等方面发挥了重要作用。