月球的自转

Terre：地球 月球表面的可见性。在直线M即朝向地球的月球半球的平均边界的两侧，灰色区域根据天平动时而显现时而隐没。黑色区域是我们一直无法看到的阴暗面。

月球在围绕地球转动的同时也在进行自转，这点乍一看似乎与月球的特性不符，因为人们素来以为月球就像一幅永恒凝视我们的人像画。它那家喻户晓的轮廓，随着月相的不断增大而逐渐显露出来，直到满月时才完全展现在我们眼前。而为了让月亮的脸始终对着我们，月球在太空中的位移以及由此产生的视觉效果，必须通过月球的自转运动来得到弥补。月球自转的方向与幅度使得月球的同一点始终面对着地球，仿佛地球是车轮的枢轴，而涉及到的这一点则是连接车轴的一根辐条的末端。

上述情况是通过以下事实来实现的，即月球在围绕地球公转的同时也在自转。因此，月球始终以同一面朝向地球，至少如果月球轨道是圆形便会如此；然而，我们已经知道月球轨道明显是椭圆形的，且随着距引力中心的距离变化，月球轨道上每一点的移动速度都不一样。由此可见，几乎匀速的自转运动并不总能绝对补偿月球公转所造成的影响，因此自转速度时而慢于公转速度，时而快于公转速度，导致月球上正对着地球的同一点有时在前，有时落后。这种延伸到整个月球球体的明显摆动叫作天平动，它使我们沿着白道平面的方向，在朝向地球的月球半球边界的任何一侧都能发现宽约8经度的月面。此外，由于月球的自转轴相对于白道平面有少许倾斜，垂直于经度偏移的纬度偏移交替决定了月球南北两极上方近7纬度区域的可见性，因此我们在地球上能观测到59%的月球表面，而非仅仅是月球总面积的一半。另外，这些情况对于衡量月球物理环境的研究与观测而言也是非常重要的。