Физические условия на Луне и е рельеф.
Луна самое близкое к Земле естественное небесное тело. Е среднее расстояние от Земли составляет 384400 км, что почти в 10 раз превышает длину земного экватора. Это небольшое небесное тело диаметром 3476 км и массой, составляющей 181 массы Земли, поэтому и скорость убегания для не равна 2,4 кмc, что слишком мало, чтобы удержать заметную атмосферу.
Средняя е плотность меньше чем у Земли, вероятно, у Луны нет такого плотного ядра, какое есть у Земли. Советские космические станции установили отсутствие у Луны магнитного поля и поясов радиации и наличие на ней радиоактивных элементов. Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз больше, чем на Земле, составляет 162.3 см. сек2 и уменьшается на 0.187 см. сек2 при подъеме на 1 километр. Луна вращается относительно Солнца с периодом, равным синодическому месяцу, поэтому день на Луне длится почти 1.5 суток и столько же продолжается ночь. Не будучи защищнной атмосферой, поверхность Луны нагревается днем до 110о С, а ночью остывает до -120 С, однако, как показали радионаблюдения, эти огромные колебания температуры проникают вглубь лишь на несколько дециметров вследствие чрезвычайно слабой теплопроводности поверхностных слоев.
По той же причине и во время полных лунных затмений нагретая поверхность быстро охлаждается, хотя некоторые места дольше сохраняют тепло, вероятно, вследствие большой теплоемкости так называемые горячие пятна.
Рельеф лунной поверхности был в основном выяснен в результате многолетних телескопических наблюдений. Лунные моря, занимающие около 40 видимой поверхности Луны, представляют собой равнинные низменности, пересеченные трещинами и невысокими извилистыми валами крупных кратеров на морях сравнительно мало. Многие моря окружены концентрическими кольцевыми хребтами.
Остальная, более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевидными хребтами, бороздами и так далее. Кратеры менее 15-20 километров имеют простую чашевидную форму, более крупные кратеры до 200 километров состоят из округлого вала с крутыми внутренними склонами, имеют сравнительно плоское дно, более углубленное, чем окружающая местность, часто с центральной горкой. Высоты гор над окружающей местностью определяются по длине теней на лунной поверхности или фотометрическим способом.
Гораздо подробнее и точнее изучен рельеф краевой зоны Луны, которая, в зависимости от фазы либрации, ограничивает диск Луны. Кратеры на лунной поверхности имеют различный относительный возраст от древних, едва различимых, сильно переработанных образований до очень четких в очертаниях молодых кратеров, иногда окруженных светлыми лучами. При этом молодые кратеры перекрывают более древние.
В одних случаях кратеры врезаны в поверхность лунных морей, а в других - горные породы морей перекрывают кратеры. Тектонические разрывы то рассекают кратеры и моря, то сами перекрываются более молодыми образованьями. Эти и другие соотношения позволяют установить последовательность возникновения различных структур на лунной поверхности в 1949 советский ученый А. В. Хабаков разделил лунные образования на несколько последовательных возрастных комплексов. В образовании форм лунного рельефа принимали участие, как внутренние силы, так и внешние воздействия.
Расчеты термической истории Луны показывают, что вскоре после е образования недра были разогреты радиоактивным теплом и в значительной мере расплавлены, что привело к интенсивному вулканизму на поверхности. В результате образовались гигантские лавовые поля и некоторое количество вулканических кратеров, а также многочисленные трещины, уступы и другое. Вместе с этим на поверхность Луны на ранних этапах выпадало огромное количество метеоритов и астероидов - остатков протопланетного облака, при взрывах которых возникали кратеры - от микроскопических лунок до кольцевых структур поперечником во много десятков, а возможно и до нескольких сотен километров.
Из-за отсутствия атмосферы и гидросферы значительная часть этих кратеров сохранилась до наших дней. Сейчас метеориты выпадают на Луну гораздо реже вулканизм также в основном прекратился, поскольку Луна израсходовала много тепловой энергии, а радиоактивные элементы были вынесены во внешние слои Луны. Об остаточном вулканизме свидетельствуют истечения углеродосодержащих газов в лунных кратерах, спектрограммы которых были впервые получены советским астрономом Н. А. Козыревым.