不锈钢发光月亮街边雕塑

　　月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称"同步自转"，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持着5.145396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动)，每6793.5天(18.5966年)完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面)的夹角会由28.60°(即23.45°+5.15°)至18.30°(即23.45°-5.15°)之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°(即5.15°+1.54°)及3.60°(即5.15°-1.54°)。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.00256°的摆动，称为章动。
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