地月系是太陽系內一個由地球和月球組成的衛星系，地球是地月系的中心天體，因此一般把地月系的運動描述為月球對于地球的繞轉運動，而月球是地球的唯一天然衛星，也是距離地球最近的自然天體。地月平均距離為38.4萬千米。
在地月系中，地球與月球繞它們的公共質心旋轉，由于地球質量同月球質量的相差懸殊（成81.1:1），這個公共質心位于離地心約4671千米（即地球內部）。地球與月球繞公共質心旋轉一周的時間為27天7小時43分11.6秒，即27.32166天。
形成原因
地月系的形成機制長久以來一直是天文學界探討的熱點。傳統上，盡管多數科學家傾向于月球由撞擊地球形成的假說，但缺乏確鑿證據使其僅停留于理論層面。歷史上，分裂說、雙星吸積說、俘獲說及宇宙飛船說等多種假說相繼提出，各持己見，然均因存在顯著缺陷而難以被廣泛接受。直至后來，一種新理論逐漸興起：數十億年前，一顆近似火星大小的星體猛烈撞擊地球，其較重的核心部分沉入地球內部，成為現今地球核心的一部分，而撞擊拋射出的地表物質及星體碎片則在地球周圍聚集，最終演化成月球。這一理論雖富有想象力，但依據其邏輯，月球進入地球內部的過程可能引發巨大能量釋放，理論上足以破壞地球結構，與現有地球完整性相悖，同時該理論亦借鑒了伊曼努爾·康德的星云說作為理論基礎。
然而，隨著近年來宇宙探測技術的飛速發展，對星系形成的深入研究促使科學家們重新審視康德星云說及其在地月系形成理論中的應用，發現其存在需要重新評估之處。因此，上述假說雖各有其合理性，但仍未形成統一且令人信服的解釋。值得注意的是，地球研究學家鐘關村的研究提出了一個新穎視角：月球作為一顆火星大小的星體，在遠古時期撞擊地球，在高溫高壓的作用下使板塊爆裂分開，不僅促成了大西洋的形成，還在極端條件下，通過撞擊能量、地球回歸物反沖力及自轉離心力的共同作用，使月球最終脫離地球束縛，從而形成了現今的地月系統。這一觀點為地月系起源的研究提供了新的思路和方向。
反應效應
月球與地球的碰撞是一個極端的天體物理事件，它涉及到劇烈的物理和化學過程。根據目前被廣泛接受的大撞擊假說，月球的形成是由于約45億年前一個火星大小的天體（被稱為Theia）與原始地球的碰撞。巨大的撞擊產生了大量熱量和物質的噴射，這些物質最終在地球周圍聚集形成了月球。
物理反應方面，碰撞導致地球和Theia的地幔物質熔融、汽化并噴射到太空中，形成了一個旋轉的吸積盤。這個吸積盤中的物質通過引力相互作用逐漸聚集，最終形成了月球。這一過程中，角動量守恒原理在原月盤的形成中起著至關重要的作用。
化學反應方面，碰撞產生的熱量使得巖石和金屬熔化并部分汽化，形成熔融物質。這些熔融物質隨后冷卻并凝固，形成了月球的原始結構。月球形成初期具有全球規模的巖漿洋，之后巖漿洋結晶分異，形成了原始關于月球的資料和月殼。月球相對地球來說貧鐵、貧揮發份，但從同位素角度來看，月球與地球非常相似。
效應方面，這次撞擊事件深刻地改變了地月系統的行星環境和化學組成。月球的形成對地球產生了多方面的影響，包括潮汐作用、為地球提供了一個穩定的衛星伴侶，以及為科學研究提供了寶貴的信息。此外，月球的形成還可能對地球的磁場、自轉軸的穩定性等產生了影響。
值得注意的是，最近的研究揭示了地幔深部的異質體可能是45億年前月球形成大碰撞過程的遺跡。這些異質體的存在提供了關于地球最初狀態的線索，并可能幫助理解地球和月球的早期歷史以及內太陽系的形成過程。
月球探索史
參考資料 >
地球、月球、地月系.天文愛好者——基礎天文知識全民分享.2024-08-26
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科學家講科學:“天琴計劃”激光測距實現大突破，地月激光測距究竟怎么回事?.中國數字科技館.2024-08-26
【前沿論壇】惠鶴九:月球的形成和早期演化.中國科學院地質與地球物理研究所/中國科學院地球科學研究院.2024-08-26
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研究揭示地幔深部異質體或為45億年前月球形成大碰撞遺跡.中國科學院.2024-08-26