月球质量瘤
“环行器”飞船在环绕月球运动的过程中，有时会莫名其妙地出现抖动和倾斜现象，这引起了科学家和宇航员们的注意。他们发现，每当“环行器”飞船接近月面的环形月海时，就会出现抖动和倾斜。然而，此时的飞船与月面有40多千米，难道这种情况是与月海有关吗？月海表面应该是相当平坦的，那它上面能有什么特别的物质呢？经过严密的考证，科学家认为这种抖动与环形月海下的物质有关。更确切地说，是与环形月海的形成有关。
那么，月海又是怎么形成的呢？月海下面会有什么奇特的物质呢？又是什么力量导致的飞船抖动和倾斜呢？是光或者波的干扰吗？
经过研究，科学家认为这是不可能的，而最大的可能，就是引力增强这个原因。那么问题又出现了，月海为何会产生引力增强呢？很简单，月海下面有高密度的异常物体。而这种物体在月球体内就像“肿块”一样。因此，科学家给这种物质起了一个非常形象化的名字——月球质量瘤。
绕月飞行
1968年，美国加利福尼亚理工大学喷气推进实验室的科学家穆拉，根据大约9000个经“环行器”飞船测定过速度的点，绘制出了一幅月球重力场的不平衡图。通过研究，科学家在月球的正面发现了6个环形月海下面存在质量瘤。1969年，科学家又在其他月海下发现了7个质量瘤。这些月海分别是雨海、澄海、危海、酒海、湿海、史密斯海、洪堡德海、东海、中央海以及暑湾等。
月球的质量瘤不仅会影响“环行器”飞船正常的绕月飞行，还会影响其他环绕月球飞行的其他人造月球卫星的运行。而只有对这种月球质量瘤进行比较确切的了解后，才能准确地决定环绕月球的“停靠”轨道，从而令登月舱可以顺利进入着陆轨道。
现在已经确定，月球在很多方面都表现得不够对称，其中朝向地球的一面，科学家们就发现了11个质量瘤，而背对月球的一面仅有2个质量瘤。为何会有这样不均衡的分布呢？至今还没有确切的答案解释这个问题。
月海盆地
要想弄清楚月球质量瘤的秘密，就要先弄清楚月海的形成因素。月面主要分为两个大的构造单元，分别是月海和月陆。
在月球的表面，共有22个月海，其中向着地球正面的月海有19个，背面有3个。大多数的月海都呈闭合的环形结构，周围被山脉包围。而月球的质量瘤就与这些月海相呼应，正面的月海多数都是互相沟通的，形成一个以雨海为中心的更大的环形结构；背面的月海少而小，同时还都是独立存在的。月背的中央附近则没有月海，不过月背有一些直径约500千米左右的圆形凹地，被称为类月海，但正面没有。月海主要由玄武岩填充。根据月海的这些特征，科学家就可以弄清楚月海的形成原因了。
其实早在19世纪末，美国地质学家吉尔伯特就注意到了月海的这些特征。
吉尔伯特首先提出了雨海的形成因素，他认为雨海应该属于典型的环形月海，是由外来的巨大陨石撞击月球，将月球内部岩浆诱出，大量岩浆流入月面，而破碎的陨石及月面物质则被抛向四周，从而形成了环形月海。
后来科学家们对月球的考察，也证实了吉尔伯特的观点，这就是月海形成的外因论。美国“阿波罗14号”载入飞船的着陆点，就是选在这次雨海事件的喷射堆积物上的。而宇航员们从这里采集的岩石样品，几乎都有遭受过冲击和热效应的特点。
雨海的面积约有88.7万平方千米。在22个月海当中，雨海的面积仅次于风暴洋，位居第二，它与风暴洋、澄海、静海、云海、酒海以及知海构成了月海带。从地形看，它属于封闭的圆环形，四周有群山环绕，是典型的盆地构造；而从地势上看，雨海地区又非常复杂壮观，几乎囊括了月面构造的方方面面。因此，雨海地区很早就引起了科学家的注意。
从月海形成的外因论来看，月面学家又找到了一个很有说服力的典型冲击盆地，那就是东海盆地。东海盆地位于月球背面，直径约1000多千米，中央区是东海。人造月球卫星曾非常清晰地拍下了东海和东海盆地的照片，充分显示了东海外围有三层山脉包围，形成了一个巨大的环形构造区。
同时，也有科学家认为，环形月海应该是月球自身演化的产物，因此他们根据月海玄武岩的年龄，推算月海玄武岩应该有过5次喷发，大概发生时间是距今39亿年前至31亿年前之间。而月海形成的先后顺序应该为酒海-澄海-湿海-危海-雨海-东海。
不过，这些目前也都是假说，还没有得出定论，至于月海究竟是怎么形成的，也需要进一步的研究探索。
月球质量瘤的形成假说
而对于月球质量瘤是如何形成的，目前的看法也有内因说和外因说两种。内因说认为，外来的陨石对月球进行了撞击，导致月球内部密度较大的熔岩流出。我们知道，月海是由重为每立方厘米3.2～3.4克的玄武岩组成的，而相比之下，月面高低主要是由富含长石的岩石组成的，它们的比重要小于每立方厘米2.9～3.1克。所以，填充月海的熔岩应该比月面高地的岩石密度大。而且，月球正面的环形月海又比较多，这也显示出了质量瘤与月海共同存在的局面。
那么，为何非环形月海就没有与质量瘤的对应关系呢？内因论者认为，这是由于环形月海流出的填充熔岩要比非环形月海填充的熔岩厚的缘故。而两者也只是数量上的差异，并没有本质上的不同。
而外因论者则认为，环形月海都是由外来的陨石撞击月面造成的，这些小天体的密度就比初始月壳的密度大，因此进入月面后才形成了质量瘤。这就是说，质量瘤应该是外来天体的残余与月岩的混合物。当然了，这也只是假说，而月球质量瘤的真正成因，至今还是个谜团。
新知博览——月球的自转与天平动
我们平时看到的月球，月面总是呈现出同样的外貌，也就是说，月球在围绕地球公转时，总是以同一面对着地球。这种现象，就说明月球是自转的，而自转的方向与周期也与地球的公转方向与周期是相同的。由于月球自转周期和地球偶的公转周期相等，所以我们从地球上看月亮，就永远只能看到朝向地球的半个月面，无法看到月亮的背面。
在月球上，一个昼夜大约就等于地球的一个月，那么为什么地球的自转周期这么长呢？这是因为地球对月球的引潮力长期作用的结果，这种力量使得月球向着地球的方向隆起。当月球自转时，月球隆起的部分就会受到地球的引力，仍然保持朝向地球，这种转动的方向与月球自转的方向相反，这种作用就叫做潮汐摩擦。这种潮汐摩擦力是在长期内不断作用着的，并逐渐使得地球自转变慢，直到隆起部分永远朝向地球。这时，月球的自转周期就等于月球的公转周期了。
月球在围绕地球公转的过程中，朝向地球的月面会呈现出上下、左右摆动的形态，这就是天平动。也正是由于天平动现象的存在，才使得月球的公转运动是不均匀的，在近地点处运动较快，在远地点处运动较慢。月球公转速度的这种变化，就使得我们在地球上有时看到月面西边缘之外的一小部分，有时又能看到月面东边缘的一小部分。
在月球公转过程中，月球自转轴的北端和南端会轮流朝向地球，这也会使我们在地球上有时能直接看到月球北极之外的一小部分，而有时又能看到月球南极之外的一小部分。而且由于天平动的现象存在，我们看到的月面也不只是一半，而是整个月面的59%左右。
月亮为何有圆缺变化
人有悲欢离合，月有阴晴圆缺。人们常用“月圆”、“月缺”来形容“悲欢离合”，特别是中秋节，客居他乡的游子更会以月来寄托思乡之情。月亮为什么会有圆缺变化呢？
要回答这个问题，我们有必要先认识一下月相。
月相是什么
月相就是月球的各种圆缺形态，在天文学中是用来称呼地球上看到的月球被太阳照明部分的。
产生月相的原因，是当月球绕地球运动时，在一个月中太阳、地球、月球三者的相对位置的变动是有规律的。地球上的人所看到的月相的变化是随太阳光照亮的月球部分的形状变化的。另外由于月球是不发光、不透明的，月球可见发亮部分是反射太阳光形成的。月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光。从不同的角度上看到的月球，都是被太阳直接照射的部分。这就是产生月相的原因。我们应该知道，月相不是因为地球遮住太阳而造成的（这是月食），而是由于我们只能看到月球上被太阳照到发光的那一部分，月球自己的阴暗面形成阴影的部分。
月相的更替与月亮阴晴圆缺的变化
月球不间断绕地球旋转，当转到地球和太阳中间的时候，被太阳光照亮的那一半正好背着地球，黑暗的一半是向着地球的那部分，这时在地球上完全看不到月球，我们称之为“朔”或“新月”，也就是夏历每月初一。
在新月以后的两三天，月球沿着轨道缓缓地转过另一个角度，太阳光逐渐照亮月球向着地球一面的边缘部分，因此我们会在天空中看到一钩弯弯的月牙了。
这以后，月亮继续绕着地球旋转，向着地球的这一面照到太阳光部分逐渐变多，所以，弯弯的月牙也就逐渐圆满起来。到第七八天的时候，太阳光就照到了月亮向着地球的这一面，于是我们在晚上就看到了上弦月。
上弦月以后，月亮逐渐转到和太阳相对的一面去，这时它向着地球的一面更多地照到了太阳光，因此我们看到的月亮，也就愈加圆起来。当月亮完全走到和太阳相对的一面时，也就是太阳光全部照到月亮向着地球的这一面的时候，我们就看到一个滚圆的月亮，这就是满月，叫做望。
当满月过后，月亮向着地球的这一面，又有一部分逐渐照不到太阳光了，所以我们看到月亮又开始慢慢地变“瘦”。满月以后七八天，我们又只能看到半个月亮了，这就是下弦月。
下弦月以后，月亮继续“瘦”下去。过了四五天，就只剩下弯弯的一钩了。以后，月亮会逐渐地变得看不见，开始了一个新月时期。
月相变化的一个周期是从新月到满月再到新月，这个周期平均为29.53天，称为朔望月。我国就是根据朔望月定制定农历中的月份的，每个月的朔为农历月的初一，望为十五或十六。
从这里可以看出，月亮绕着地球运动造成月亮圆缺的变化，是它本身又不发光而反射太阳光的结果。
小知识——怎样识别月相
假设满月是一个圆形，因此无论月相如何变化，它的圆形的直径就是上下两个顶点的连线。如果我们看到的月相外边缘是接近反“C”字母形状，这时的月相则是农历十五日以前的月相。如果我们看到的月相外边缘是接近“C”字母形状时，这时的月相则是农历十五日以后的月相。
月球背面的奥秘
月亮的自转和公转周期在地球引力影响下是一致的。所以，面对着地球的永远只是月亮的半个球。
实际上，有个夹角存在于月亮的公转轨道面与地球的公转轨道面之间，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，月亮的南极和北极以外的部分有时能被我们看到。
其实，地球上能够看到月亮表面的59％，而并不只是半个球面，我们没法瞧见始终背着地球的其余的41％的月面。一直以来，月亮背面到底是什么，始终是个猜不透的谜团。
对月球背面的探索
有些人说，月亮的背面重力可能要大于正面，也许还存在有空气和水；还有人预言说，那里可能有一片既广阔又明亮的环形山；也有人说，月亮上可能也和地球上差不多，北半球大陆多，而南半球海洋多；月亮正面的中央部分是高地，背面的中央部分则是一片呈暗色的平原。
在1959年1月2日，前苏联发射的“月球1号”在距月亮6000千米的上空，拍摄一些照片，并把它们传到了地球。
在1959年10月4日，前苏联又发射了“月球3号”自动行星际站，于10月6日进入绕月球的轨道飞行，大约7日6时30分转到月亮背面大约7000米的高空。那时在地球上看到的是“新月”，太阳照射的月球背面是白天，为照相的大好时机。当行星际站在月亮和太阳之间运行的时候，40分钟内拍摄了很多比例各异的月球背面图，经过显影、定影等自动处理后，这些资料通过电视传真发回地球。这是第一批拍摄到的月亮背面的照片。从此，人们终于揭开了这个千年奥秘。
月球背面到底是啥？
从照片上看，像正面一样，月亮的背面也是半球，山区占了绝大部分，中央部分也并不是人们想象的“海”（虽然其他地方有一些海，但也都比较小）。而且与正面相比，月球背面的颜色稍稍红些。现在，科学家已经绘制成一幅较详细的月亮背面图，并按国际规定给那些背面的山和“海”命了名。
目前，以已故著名科学家名字命名的环形山有：齐奥科夫斯基、布鲁诺、居里夫人、爱迪生等；“海”则有理想海和莫斯科海等。环形山用中国古代科学家名字命名的有五座：石申、张衡、祖冲之、郭守敬和万户，万户环形山是其中规模最大的，面积约60000平方千米，它夹在赫茨普龙与帕那（都是英国物理学家）两座环形山之间，位于南半球。
那么，这些神秘的引人注目的环形山是怎样形成的呢？
通过1966年美国“月球轨道环行器2号”拍摄的照片，我们可以仔细地看清月面上那些大量圆丘，错落而形状不一，同美国西北部的圆丘相似。科学家认为，它们是由月亮内部熔岩向月面鼓涌形成的。