Mėnulis yra artimiausias Žemei gamtinis kosminis kūnas. Jo vidutinis nuotolis nuo Žemės 384 400 km; tai beveik tas pats, kas 10 ratų aplink Žemės rutulį. Mėnulis nedidelis: jo skersmuo 3476 km, masė lygi ‘/81 Žemės masės. Mėnulis per mažas, kad turėtų atmosferą.
Mėnulio kilmės hipotezės Mėnulis oficialiai vadinamas Žemės palydovu, bet jis aiškiai per didelis juo būti. Saulės sistemoje yra planetų palydovų, didesnių už mūsų Mėnulį (tai trys Jupiterio, vienas Saturno ir vienas Neptūno palydovas), bet visi jie skrieja aplink didžiąsias planetas. Pavyzdžiui, Neptūno didžiausio palydovo Tritono masė 750 kartų mažesnė negu Neptūno, nors jis didumo sulig Mėnuliu.
Teisingiau būtų Žemę ir Mėnulį vadinti dvinare planeta ir būtent šiuo požiūriu aptarti Mėnulio problemą. Ilgą laiką buvo populiari Džordžo Darvino (1845—1912) XIX a. pasiūlyta potvynio hipotezė. Pagal ją. Žemė ir Mėnulis kadaise buvo vienas greitai besisukantis kūnas, kuris ilgainiui tapo nenuostovus. Pagaliau šis kūnas deformavosi tiek, kad dalis jo medžiagos atitrūko. Iš jos ir susidarė Mėnulis.Tačiau ši hipotezė menkai pagrįsta matematiškai, ir dabar retas astronomas ją palaiko. Labiau tikėtina, kad Žemė ir Mėnulis susidarė iš prosaulinio ūko vienas šalia kito arba visiškai nepriklausomai; pastaruoju atveju Žemė vėliau „pasigavo” Mėnulį. Remiantis dabartinėmis žiniomis, labiau priimtinas pirmasis variantas.
Paviršiaus dariniai: jūros ir krateriaiPirmieji teleskopiniai Mėnulio žemėlapiai — mėnlapiai buvo sudaryti 1609 m. Mėnulio brėžinį su daugybe atpažįstamų detalių pirmasis sudarė Tomas Kartotas (1560 — 1621). Ilgiau ir sistemingiau Mėnulį nuo 1610 tyrinėjo Galilėjus, smulkiai aprašęs kalnus, kraterius ir pilkas lygumas. Pastarosios buvo pavadintos jūromis. Šis pavadinimas išliko, nors seniai žinoma, kad vandens Mėnulyje nėra. Tų jūrų pavadinimai rašomi lotynų kalba.
Mėnulio paviršiuje labai daug apskritų darinių — kraterių. Jų dydis įvairus: nuo didžiulių 240 km skersmens iki mažų duobučių, neįžiūrimų iš Žemės. Ilgai ginčytasi dėl kraterių kilmės. Svarbiausi nesutarimai kilo dėl šių klausimų: ar krateriai atsirado veikiant išorinėms jėgoms (krintant meteoritams), ar juos sukūrė vidinės Mėnulio jėgos (vulkanų išsiveržimai). Be abejonės, Mėnulyje, kaip ir Žemėje, yra abiejų rūšių kraterių.Kai kurios Mėnulio jūros panašios į taisyklingus kraterius: jos apskritos, iš visų pusių apsuptos kalnų. Pavyzdžiui, didžiulę Lietų jūrą supa Apeninai, Karpatai ir Alpės. Šie kalnai neištisiniai, vietomis yra plačių tarpų. Apeninai įspūdingiausi iš visos virtinės: jų didingos viršukalnės yra net 4570 m aukščio.Kiti Mėnulio paviršiaus dariniai — apvalios kalvos, kupolai su vienu ar keliais krateriais viršūnėje ir nuolaidžiais šlaitais, atsitiktiniai sprūdžiai, daug į lūžius panašių darinių, vadinamų trūkiais, slėniais ar tiesiog vagomis. Kai kuriuos iš šių darinių galima matyli pro mėgėjiškas stebėjimų priemones.Skrydžiai į MėnulįNuskristi į Mėnulį tapo įmanoma po to, kai 1957 m. spalio mėn. SSRS paleido dirbtinį Žemės palydovą „Sputnikas-1″, pirmąkart apskriejusį Žemės rutulį. Po dviejų metų SSRS paleido tris aparatus į Mėnulį, pirmasis jų („Luna-l”) praskriejo pro Mėnulį ir informavo, kad jo magnetinis laukas labai silpnas. „Luna-2″ 1959 m. rugsėjo mėn. sudužo Lietų jūroje, o „Luna-3″ spalio mėn. apskriejo Mėnulį ir pirmąkart nufotografavo iš Žemės nematomą jo pusę. Ji pasirodė esanti tokia pat kalnuota, su daugybe kraterių. Skirtumas tik tas, kad ten nėra tokių didelių jūrų.Naują Mėnulio pažinimo etapą pradėjo JAV kosminės stotys „Reindžeriai”; prieš nukrisdamos į Mėnulį, jos perduodavo Žemės palydovo paviršiaus nuotraukas. 1966 m. svarbų laimėjimą pasiekė SSRS: vasario pradžioje tarybinė automatinė stotis „Luna-9″ minkštai nusileido Mėnulyje. Ji perdavė į Žeme pirmąją Mėnulio panoramą.
Penki JAV „Lunar Orbiteriai” skriejo aplink Mėnulį uždaromis orbitomis ir perdavinėįo į Žeme detalias jo paviršiaus nuotraukas. Kelias ,.Servejoro” tipo stotis JAV nutupdė Mėnulyje. 1968 m. sausio 17 d. „Servejoras-7″ nusileido kalnų pietinėje dalyje netoli Ticho kraterio ir perdavė jo pylimo išorinio šlaito nuotraukas.Žmonės MėnulyjeNuo septintojo dešimtmečio vidurio JAV sutelkė jėgas „Apolono” programai, t. y. ruošėsi siųsti į Mėnulį žmogų. Kulminacija buvo 1969 m. liepos mėn., kai Nilas Armstrongas ir Edvinas Oldrinas išlipo iš “Apolono-11” nusileidimo kabinos „Erelis” ir žengė istorinį „mažą žingsnelį” Mėnulio paviršiuje. Pririnkę Mėnulio grunto mėginių, abu astronautai grįžo į Mėnulio kabiną ir, pakilę į orbitą, susijungė su įgulos sekcija, kuria trečiasis ekspedicijos narys Maiklis Kolinzas skriejo aplink Mėnulį.Programą užbaigė „Apolonas-17″, nusileidęs Tauro kalno pietuose. Tąsyk Mėnulyje pabuvojo Judžinas Sernanas ir Harisonas Šmitas.
Mėnulio peizažasSąlygos Mėnulyje gan neįprastos. Astronautas ten sveria šešis kartus mažiau negu Žemėje. Mėnulio paviršiaus spalvą sunku apibūdinti, vyrauja rusvai pilka. Dangus juodas net tada, kai Saulė yra virš horizonto. Diena ilga, nes Mėnulis labai lėtai sukasi apie ašį. Todėl visos stotys ir erdvėlaiviai leisdavosi iš anksto parinktose vietose anksti rytą. Temperatūra kinta nuo 90 o C vidurdienį ties pusiauju iki -130 o C ir žemiau naktį. Čia nėra oro ir vandens, manoma, kad niekada nebuvo ir gyvybės.
Mėnulio sandara„Apolono” astronautų ir tarybinių automatinių stočių atgabentos Mėnulio uolienos rodo, kad Mėnulio ir Žemės amžius beveik vienodas — jiems maždaug po 4,5 milijardo metų. Tačiau, būdami skirtingos masės, jie vystėsi nevienodai.
Lava Mėnulio jūroseDauguma tyrinėtojų sutaria, kad ką tik susidariusios jūrų įdubos dar nebuvo užlietos lavos, nepriklausomai nuo to, ar jos atsirado veikiant vidinėms, ar išorinėms jėgoms. Prieš 3,2—3,8 milijardo metų į jūrų baseinus plūstelėjo lava, ištryškusi iš po plutos. Ilgainiui ji užliejo įdubas ir Mėnulio jūros tapo tokios, kaip dabar. Išsiveržimai truko daugiau nei milijoną metų.
Beveik visi krateriai susidarė vienu metu. Ilgainiui labai aktyvūs reiškiniai liovėsi, ir per pastaruosius kelis šimtus milijonų metų susidarydavo tik nedideli krateriai.Mėnulio evoliucijaParadoksalu, bet apie Mėnulio geologinę evoliuciją žinoma daugiau negu apie Žemės. Mėnulis beveik nepaveiktas erozijos. Prieš 2 milijardus metų jis veikiausiai atrodė taip, kaip dabar, o Žemė buvo visai kitokia.„Apolonų” palikti seismometrai užregistravo Mėnulio drebėjimus, tad neabejojama, kad ir dabar Mėnuliui būdingas vulkaninis aktyvumas. Dalis drebėjimo židinių glūdi čia pat, po Mėnulio pluta, kiti giliau — net pusiaukelyje tarp Mėnulio centro ir paviršiaus. Nustatyta, kad Mėnulis turi karštą branduolį, taigi sena hipotezė, jog Mėnulis yra visai šaltas kūnas, matyt, neteisinga. Mėnulio seisminiai tyrimai rodo, kad jo išsilydęs branduolys turi būti mažesnis negu Žemės tiek absoliutiniu, tiek ir santykiniu dydžiu. Virš branduolio yra astenosfera, arba dalinio išsilydymo zona; virš jos — stora Mėnulio mantija, kurią dengia pluta. Išorinis, maždaug 100 m. storio Mėnulio sluoksnis sudarytas iš sueižėjusių uolienų ir vadinamas regolitu. Dabar Mėnulis neturi magnetinio lauko, bet kai kurios paviršiaus vietos yra įmagnetejusios. Panašu, kad praeityje Mėnulis turėjo gan stiprų magnetinį lauką, kuris ilgainiui nusilpo.