ดวงจันทร์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่มนุษย์รู้จัก และมีเสน่ห์มาหลายยุคหลายสมัย เมื่อมองด้วยตาเปล่าสามารถเห็นพื้นผิวได้ 2 แบบ คือ พื้นที่สูงสว่างและพื้นที่ราบมืด ในกลางศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอและนักดาราศาสตร์ยุคแรกๆ ได้สร้างกล้องพร้อมกับใช้สังเกต สิ่งที่สังเกตเห็นคือร่องรอยหลุมอุกกาบาตที่ซ้อนทับกันเต็มไปหมด สิ่งที่เรารู้ในหลายศตวรรษที่ผ่านมา คือทราบว่าดวงจันทร์มีความหนาแน่นน้อยกว่าโลก แม้ว่าข้อมูลเหล่านี้เราจะรู้มาก่อนแล้วก็ตาม แต่ในยุคใหม่นี้เท่าที่เป็นไปได้ ความลับของดวงจันทร์ก็ได้ก็ได้ถูกเปิดเผยเกือบหมดแล้ว  ปัจจุบันดวงจันทร์เป็นวัตถุในระบบสุริยะที่เราทราบข้อมูลมากที่สุด เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ  ข้อมูลส่วนใหญ่ที่เราเข้าใจ คือ กระบวนการทางธรณีวิทยาและความสลับซับซ้อนของพื้นผิว

ในวันที่ 20 เดือนกรกฎาคม ค.ศ.1969 นีล อาร์มสตรอง (Neil Armstrong) กลายเป็นมนุษย์คนแรกที่ได้เหยียบลงบนพื้นผิวของดวงจันทร์ และตามมาด้วย เอดวิน อัลดริน (Edvin Aldrin) ทั้งคู่เดินทางไปกับภารกิจของอะพอลโล 11 (Apollo 11) ประสบการณ์ที่พวกเขาและผู้เดินทางคนอื่นๆ ได้รับจากการไปสำรวจดวงจันทร์ คือ การใช้ชีวิตในสถานที่ที่ไม่มีบรรยากาศ การติดต่อสื่อสารกระทำการผ่านคลื่นวิทยุ เพราะคลื่นเสียงไม่สามารถเดินทางในสภาพอย่างนั้นได้ ท้องฟ้าของดวงจันทร์จะมีสีดำตลอดเวลาเพราะแสงต้องการชั้นบรรยากาศในการหักเห แต่ในกรณีของดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ แสงจึงไม่เกิดการหักเห ท้องฟ้าจึงมีสีดำ  ประสบการณ์ที่เกิดกับนักบินอวกาศก็คือ การบังคับยานในสภาวะที่แรงดึงดูดต่างกับโลก   แรงดึงดูดของดวงจันทร์มีขนาด 1/6 เท่าของโลก กล่าวคือ ถ้าผู้ชายหนัก 180 ปอนด์บนโลก เขาจะหนักเพียง 30 ปอนด์บนดวงจันทร์

ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลก 384,403 กิโลเมตร (238,857 ไมล์) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 3,476 กิโลเมตร (2,160 ไมล์) คาบการหมุนรอบตัวเองและเคลื่อนที่รอลโลกใช้เวลาประมาณ 27 วัน 7 ชั่วโมง 43 นาที เหตุผลของคาบการหมุน และการเคลื่อนที่รอบโลกที่ใช้เวลาเท่ากันนี้เกิดขึ้นเพราะความไม่สมมาตรในการกระจายของมวลในดวงจันทร์ มีผลทำให้แรงดึงดูดของโลกหน่วงซีกของดวงจันทร์ให้หันเข้าหาโลกเพียงด้านเดียว  การสังเกตเห็นดวงจันทร์เกิดปรากฏการณ์เอียง (libration) เห็นมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 17 แล้ว  ถึงแม้จะน้อยแต่การเอียง (สูงสุด 0.04o) ไม่คงที่ และทำให้วงของทอร์กไม่คงที่ในทิศทางแกนตะวันออก-ตกและเหนือ-ใต้

ในโครงการ อะพอลโล ได้มีการตั้งสถานีเกี่ยวกับการศึกษาพลังงานนิวเคลียร์ขึ้น 4 แห่ง จุดประสงค์เพื่อเก็บข้อมูลของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นภายในดวงจันทร์  พบว่าร่องรอยที่เห็นได้ชัดคือการเปลี่ยนแปลงทางธีณีวิทยาและแรงน้ำขึ้นน้ำลง  แต่แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์มีสาเหตุมาจากการชนของอุกกาบาตและสิ่งที่มนษย์สร้างขึ้น เช่น การลงจอดของ Lunar Module บนดวงจันทร์  ชั้นเปลือกของผิวดวงจันทร์มีความหนาประมาณ 60 กิโลเมตร ความสม่ำเสมอของชั้นเปลือกมีปริมาณเพียง 10% ของปริมาตรของดวงจันทร์หรือน้อยกว่า 1% หากเปรียบเทียบกับโลก ผลจากแผ่นดินไหวทำให้ชั้นผิวและแมนเทิลโผล่ขึ้นมาที่ด้านบนทำให้ผิวของดวงจันทร์มีความแตกต่างกัน  ไม่ปรากฏแน่ชัดเท่านใดนักว่าแกนกลางของดวงจันทร์จะเป็นเหล็ก นอกจากว่าถ้าเป็นเหล็กจริงแกนจะต้องเล็กมาก ข้อมูลของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจะช่วยสนับสนุนทฤษฎีการเกิดและพัฒนาการของดวงจันทร์ได้

นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าในช่วงที่ดวงจันทร์ฟอร์มตัว ดวงจันทร์ถูกกระหน่ำจากอุกกาบาตอย่างหนัก ซึ่งทำให้หินที่มีอยู่เดิมบนชั้นเปลือกเกิดการผสมหลอมรวมกัน  ผลจากการชนของอุกกาบาตทำให้หินบนดวงจันทร์เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่า “exotic” กล่าวคือ จากตัวอย่างของหินที่เก็บมาจาก 9 แหล่ง พบว่ามีความแตกต่างกันมาก  การชนของอุกกาบาตทำให้พื้นผิวเป็นหลุมลึกและเศษชิ้นส่วนเกิดการกระจายสู่พื้นที่ข้างเคียง ทำให้เห็นเป็นทางยาวซึ่งง่ายต่อการสังเกต   ด้วยชั้นที่บางทำให้เปลือกผิวเกิดการแตกส่งผลให้หินบะซอลท์ที่หลอมอยู่ด้านล่างไหลล้นออกมาสู่ผิวด้านนอก  เนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยาการทำให้ไม่มีน้ำ ดังนั้นสารประกอบทางเคมีที่อยู่ในดินจึงไม่มีการเปลี่ยนแปลง หินที่มีอายุมากกว่า 4 พันล้านปี ยังคงมีสภาพเหมือนเดิมไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะบ่งบอกถึงจุดกำเนิดของระบบสุริยะได้  แต่ไม่สามารถพยากรณ์การเกิดของโลกได้  กระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ในบางครั้งเกิดจากการชนครั้งใหญ่ เช่น บริเวณมืดที่เห็นบนดวงจันทร์ โดยบริเวณนี้คาดว่าในอดีตเคยถูกกระหน่ำด้วยอุกกาบาตอย่างต่อเนื่อง และสุดท้ายก็ถูกชนด้วยอุกกาบาตขนาดใหญ่ ข้อมูลนี้ได้จากซากหินในอดีตที่เหลือในครั้งนั้น

จากปฏิบัติการภายใต้ภาระกิจอะพอลโลและภารกิจเกี่ยวกับดวงจันทร์ทั้งหมดได้นำหินและดินจากดวงจันทร์ 3 พื้นที่ใหญ่ๆ รวมกันน้ำหนักมากถึง 382 กิโลกรัม (840 ปอนด์) กลับมายังโลกเพื่อทำการศึกษาอย่าละเอียด  เศษอุกกาบาตขนาดเล้กที่เป็นผงจะมีขนาดเล็กมากปกคลุมผิวของหินจะเรียกว่า “regolith” บางครั้งนักวิทยาศาสตร์ก็เรียกว่าเป็นดินของดวงจันทร์ (lunar soil) จะมีลักษณะไม่แข็ง กล่าวคือ มีลักษณะคล้ายๆ กับแร่เป็นเกล็ด และรวมกันจากการหลอมโดยการอัดซึ่งพบได้ทั่วไปตลอดทั้งดวงจันทร์ ยกเว้นบริเวณที่หลุมมีความชันและบริเวณกำแพงที่เรียกว่า “Valley walls”

พื้นผิวที่เป็นสีเข้ม(เทียบกบผิวบริเวณรอบด้าน)ครอบคลุมพื้นที่ 16% ของพื้นที่ทั้งหมดและส่วนใหญ่จะอยู่ในด้านที่หันหน้ามาสู่โลกพื้นที่นี้จะเป็นพื้นที่ต่ำ  ส่วนพื้นที่อีกประมาณ 84% จะเป็นพื้นที่ที่ปกคลุมไปด้วยร่องรอยการชนของอุกกาบาต  จากหลักฐานบ่งบอกว่าทั้ง 2 ส่วนนี้มีการซ้อนทับกันโดยจะอธิบายได้จากจุดศูนย์กลางมวลระหว่างโลกและดวงจันทร์ จะอยู่ที่ระดับความลึกลงไปในพื้นผิวโลกประมาณ 2 กิโลเมตร หรืออาจเป็นไปได้ที่พื้นผิวด้านใกล้หนากว่าด้านไกล หรือแมกม่าหินบะซอลท์ที่อยู่ภายในผุดขึ้นมาบนผิวด้านใกล้ส่วนผิวด้านไกลไม่สามารถปะทุขึ้นได้

พื้นที่สว่างส่วนใหญ่เป็นที่สูงถูกเรียกว่า “terrae” หลุมอุกกาบาตและแอ่งในที่ราบสูงนี้เกิดจากการชนของอุกกาบาตและมีอายุมากกว่าที่ราบต่ำ(maria) โดยส่วนใหญ่เต็มไปด้วยหลุมบ่อ  หินชนิดที่มีมากในแถบนี้ส่วนใหญ่เป็น plagioclase feldspar (ส่วนประกอบของแร่ที่มีมากในแคลเซียมและอลูมิเนียม) และหินที่มีส่วนผสมจากชิ้นส่วนของอุกกาบาต  หินที่อยู่ในพื้นที่สูงส่วนใหญ่เป็นหินผสมจากเศษอุกกาบาตที่มีอายุมาก  ตัวอย่างหินจากพื้นที่สูงพบว่าเห็นหินที่ประกอบด้วยผลึกละเอียดซึ่งคาดว่าเกิดจากหินหลอมเหลวอย่างเร็ว ภายใต้ความกดดันสูงระหว่างที่มีการชนของอุกกาบาต  และคาดกันว่าบริเวณใกล้เคียงกับที่ราบสูงและการหลอมจากการชนนี้เกิดขึ้นมาแล้วประมาณ 3.8 ถึง 4 พันล้านปีและการโดนกระหน่ำจากการชนของอุกกาบาตเกิดขึ้นมาตั้งแต่ 4.6 พ้นล้านปีมาแล้ว ซึ่งทำให้ประมาณเวลาของการเกิดดวงจันทร์ได้

ข้อมูลของดวงจันทร์ >>>