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 krateriai
Pirmieji 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 Mėnulį
Nuskristi 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.