普通天文學/月相
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像恆星和行星一樣，月球不會固定在天空，而是隨著地球自轉和月球繞地球軌道執行而緩慢移動。對於隨意觀察月球的人來說，它看起來和恆星一樣固定。但如果對月球或恆星進行幾個小時的觀察，就會發現它們在天空中的晝夜（每天）運動。月球每天都會升起和落下。觀察者在許多天內觀察月球，會注意到月球不僅與恆星一起移動，而且還在恆星之間移動。每個月，月球在天空中的透過次數比恆星少一次。我們之所以看到這一點，是因為月球繞地球執行。隨著月球在其軌道上執行，它的升起和落下時間會發生變化。每天，月球的升起和落下時間比前一天晚五十分鐘。
月球繞其軸自轉一週通常需要 27 天。因此，月球表面任何地方都會經歷大約 13 天的陽光照射，然後是 13 天的黑暗。月球上的溫度範圍從夜間的 -153 攝氏度到白天的 253 攝氏度。例如，如果你在陽光照射的月球表面，那將是酷熱難耐。當太陽落下時，溫度會在瞬間自動下降 250 度。此外，在月球的北極和南極附近有一些隕石坑從未見過陽光。這些黑暗的地方將永遠像 -153 攝氏度一樣寒冷。然而，附近的山峰被持續的陽光照射，並且將永遠保持高溫。
球體明亮和黑暗部分之間的“分界線”被稱為界線，因為它終止了黑暗區域（以及白晝區域）。
通常，月球的一半會被太陽照亮，而背對太陽的一半保持黑暗。（唯一例外是發生月食時，地球會阻擋照射到月球亮側的光線。）被太陽照亮的部分並非總是月球表面上的同一個部分，這一點需要強調！就像地球一樣，月球也繞著自己的軸旋轉，在不同的時間暴露不同的區域。結合月球繞地球的軌道執行，這種現象產生了從地球上看到的月相。在人造衛星和月球背面無法觀察到的時代，出現了“月球背面”這一短語。因此，這一面是未知的或“黑暗”的。
月球的自轉軸傾角只有 1.54 度，因此月球上的季節變化在月球上的大多數地方几乎不可察覺。然而，在北極和南極，太陽在地平線上的高度在一年中變化超過 3 度。換句話說，它會影響極地區域的日照百分比和表面溫度。此外，最冷的區域位於較小隕石坑內的雙陰影區域，這些隕石坑位於較大隕石坑的永久陰影區域內。即使在一年中最熱的一天中午，這些區域的溫度也低至 35K（-238 攝氏度或 -397 華氏度）。
月球的一半總是被照亮，但被照亮部分的比例或月相直接取決於地球、月球和太陽的相對位置。簡而言之，這取決於我們從當前視角可以看見多少月球的亮側。月相將取決於任何特定時間面向我們的那一側被照亮了多少。下面的草圖說明了地球-月球-太陽不同位置的月相（假定太陽位於圖的右側）。
每個“月球”旁邊都有一個黑白草圖，顯示了當月球處於該位置時，從地球上看到的月相。當月球位於地球和太陽之間時，月球的亮側完全背對著我們，因此我們看到的是黑暗的“新月”。當月球到達地球的另一側時，亮側將完全面向我們，因此我們看到的是“滿月”。隨著月球從新月到滿月，亮側越來越大，我們說月球在“盈虧”；當我們看到越來越少時，從滿月到新月的下降，我們說它是“虧”。
在滿月和新月之間，月球亮側的一半從地球上可見。因為可以看到被照亮的一半的一半，所以這被稱為“半月”。當月球在盈虧時到達這個位置，它被稱為“上弦月”；當月球虧時，它被稱為“下弦月”。當可見的月球小於四分之一時，它被稱為“娥眉月”——盈虧娥眉月，視情況而定。當可見的月球大於四分之一時，它被稱為“ gibbous 月”，同樣，盈虧視情況而定。
月球的軌道和自轉速度恰好使月球始終向地球展示同一側，除了輕微的“擺動”。面對地球的這一側的標記圖案在歷史上和文化中非常熟悉。西方社會長期以來一直在標記中想象一張臉——“月亮上的男人”。其他文化則看到了女人、兔子、青蛙或其他生物。月球始終向地球展示同一面，因為它自轉被其軌道“鎖定”，原因我們將在後面討論引力時看到。更準確地說，月球繞軌道執行一圈所需的時間與月球繞其軸自轉一週所需的時間相同。因為我們看到月球繞著我們執行，所以它看起來好像月球沒有轉動。
如果你站在月球上，向上看地球上的天空，你會發現它永遠不會升起，永遠不會落下，而且永遠不會在天空移動。例如，想象一下站在我們看到的月球表面的中間。從那裡，地球將永遠保持在頭頂。如果你站在我們從地球上看到的月球表面的邊緣——“邊緣”——你將始終看到地球在地平線上。
到目前為止，我們一直認為月球繞地球執行一週所需的時間與它經歷一系列月相所需的時間相同，但事實並非如此。月球在其軌道上的特定點的月相隨著地球繞太陽執行而發生變化。當地球繞太陽運行了一半時，給定月相的月球位置也繞軌道運行了一半，因為太陽在另一側。因此，月球經歷月相所需的時間比它繞地球執行一圈所需的時間略長。
假設滿月標誌著月球繞地球執行的軌道週期和地球繞太陽執行的軌道週期的開始。在滿月的時候，太陽、地球和月球是對齊的。當月球回到其軌道上的那個位置時，地球已經繞太陽運行了一點。現在，月球沒有與地球和太陽對齊。大約需要兩天時間，月球才能回到與地球和太陽連線對齊的位置（朔望月）。月球繞軌道執行一週所需的時間，稱為恆星月，大約為 27 天 8 小時。經歷月相所需的時間，即朔望月，大約為 29 天 12 小時。
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