儘管月亮比起其他的天體來說距離地球最近，但是人類仍然不能完全解釋關於月亮的各種秘密，例如月亮究竟是怎樣誕生的，或者月球上以前或以後有沒有生命存在等等。
月亮是什麼構成的？
大多數科學家們都認為月球是在一次劇烈的天體碰撞中產生的，當時地球還很年輕，年齡只有3000萬年。在距今大約45億年前，一顆體積大約和火星差不多的幼年行星撞擊了地球，撞擊產生的碎片在引力的作用下逐漸聚合，並且形成了熔融狀態下的原始月球。
但令人不解的是，儘管目前世界上最先進的計算機模擬出月球的誕生建模，指出它是由於行星相互撞擊而形成的，但是包括「阿波羅登月」計畫在內的各個月球考察活動都發現，其實月球表面的物質組成和地球的地幔部分的化學組成差不多。
歐洲宇航局在2004年到2006年發射並運行了SMART-1號月球衛星，以考察月球表面的地理情況，該項目的首席科學家伯納德·佛林說：「這可能說明當時和地球發生撞擊的那個年輕行星的化學組成可能和地球差不多，因此二者碎片的化學成分幾乎一致」。近年來，和SMART-1號月球衛星一起工作的還有來自日本和印度的月球軌道衛星，它們傳回的資料最終會幫助人類瞭解月球的組成、歷史演進等問題，並幫助我們最終解開月球起源的秘密。
月亮上有水嗎？
幾十億年以來，宇宙中不計其數的小行星和彗星多次撞擊月球，給月球表面留下了層層疊疊的環形山，其中一些小行星和彗星上可能含有水。這些水目前可能仍然殘留在月球表面，這些水也可能隱藏於月球兩極環形山的峽谷裡，那裡遮天蔽日，永遠見不到太陽。
佛林博士說：「1999年月球軌道探測衛星曾經在月球的兩極探測到了高濃度的氫元素含量，那可能表明該地區可能存在水——畢竟水是由氫元素和氧元素構成的，但是這也可能是太陽風中的氫原子被月球兩極的磁場捕獲而造成的」。
儘管設在地球上的陸基望遠鏡的觀測結果不支持月球兩極的峽谷存在水的說法，但是在月球土壤中仍然可能存在冰。美國宇航局在2008年將發射月球勘探衛星，該衛星上將會攜帶兩個探測儀器，這兩臺探測儀器將著陸在月球的兩極並展開一系列探測，發現那裡是否存在水或者固態的冰塊。
月球大浩劫
在距今大約42億年到38億年前，月球曾經遭受過一系列劇烈的天體撞擊，撞擊形成的大片巨型環形山今天我們仍然能用望遠鏡輕易地觀察到，其數目大約有50座。天文學家估計這一時期木星和土星交換了公轉軌道，由於兩個天體的質量非常之大，這一過程吸引了大量小行星和彗星光臨太陽系。
太陽系的大多數天體在那次浩劫中都受到了嚴重的撞擊，包括地球，但後來地球上出現了生物，地球上的環境也經歷了滄海桑田的變化，因此大部分撞擊的痕跡已經非常不明顯了。
月球上的生命線索
由於月球是由地球和另一顆年輕行星的碎片組成的，因此它可能含有很多地球上的原始物質，包括一些含有生命誕生秘密的石塊，甚至是含有一些原始微生物的化石。
佛林博士說：「在月球上大約每平方公里的區域內散佈著大約200公斤的地球早期物質，它們有可能成為月球上的生命線索，儘管這種機率非常之小」。
月球的未來？
在遙遠的未來，人類是否可以把地球的生命帶上月球並使其在月球繁衍生息，我們是否可以在地球這個生命搖籃之外開闢新的生命港灣？ 這長期以來都是一個吸引人的話題。
月球上的物質資源十分豐富，包括各種礦物金屬和氧，但是碳的含量較低，如果人類想以後在月球上培育植物的話，就必須帶來足夠的碳、氮和磷，為月球構建原始大氣和土壤。
但是未來的人類在月球上生活想得到水可是一個大問題，因為即使月球上存在水，那也是幾十億年前天體碰撞產生的，用來飲用顯然是令人難以接受的，但是未來的定居者可以用月球上豐富的氫元素和氧元素人工合成水供應日常使用。
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