1910年哈雷彗星回归时，天文学家已经计算过，在这年5月的一天，太阳、哈雷彗星和地球依次形成一线，因而预告哈雷彗星的彗尾足以扫到地球上。当时许多人惊慌失措，以为世界的末日即将来临。其实，这个“庞然大物”不会给人类带来任何危险，因为它的质量很小，仅是地球的六亿分之一，所以对地球的引力很微弱，不会改变地球的轨道。而且它的彗尾极其稀薄，密度只有地球表面空气密度的十亿亿分之一，即使彗尾扫过地球，人们也不会感觉到。1986年，哈雷彗星再一次出现在天空。
月球
月球是地球唯一的天然卫星，与地球的平均距离为3844万公里，是距离地球最近的自然天体。月球本身不会发光，我们看见的月光是它所反射的太阳光。月球的体积只有地球的四十八分之一，面积与亚洲面积差不多，质量约为地球的八十一分之一，密度为地球的五分之三。所以，月球远不如地球结实。
月球上的重力比地球上的重力小得多。宇航员从地球飞到月球上，第一个感觉就是身轻力大，健步如飞，三四米高的障碍物和十来米的深沟，可以一跃而过。在地球上100公斤的物体，到了月球上还不到17公斤，人们可以不费劲地把它举起来。宇航员在月球上行走，总觉得是轻飘飘的。
关于月球，自古以来就有很多美丽动人的传说，诸如嫦娥奔月、玉兔捣药、吴刚伐桂等等。实际上，月球是一个毫无生机的世界，没有空气和水，没有大气的保暖和海洋对温度的调节，昼夜温差相当大。根据测定，在太阳光照射的月面上，温度最高可达127摄氏度，而黑夜又可降至零下183摄氏度，昼夜温差在300度以上。月球上的磁场很弱，因此对生命有伤害的紫外辐射和高速带电粒子可以直奔月面。在这种自然条件下，月球上当然不会有生命的踪迹了。
月球上布满了大大小小的环形山，样子有些像地球上的火山口。环形山有高有低，大小不一，最大的直径为236公里。直径在1公里以上的环形山大约有3万多个。一般认为，环形山多是陨星撞击的产物，也可能是火山爆发形成的。月球上还有十几条连绵不断的山脉，最长的有6400多公里，最高的山峰高达9000多米。我们从地球上用肉眼能看到的月面上的暗斑称为“月海”，它是月球上的平原或盆地。
月球的自转周期与它绕地球公转的周期相等，都是273天，而且转动方向相同。因此，月球上的白天和黑夜都有半个月左右。最有趣的是，月球永远以正面对着地球。
1969年7月21目（北京时间），美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐的“阿波罗11号”宇宙飞船，在经过75小时50分钟的飞行后，终于第一次成功地登上了月球，从此开辟了人类航天史上的新纪元。首次登月的成功，使人们对月球的起源、结构及演化过程有了更进一步的了解。经多次考察表明：月球上的物质组成与地球很相似，月岩中含有铝、钙、铁、硅、钛、镁、钾等66种元素，很有开发价值。
宇航员们在月面上看到的最美丽的天体就是地球，它像一幅赏心悦目的名画高挂在月空中：黄棕色的陆地镶嵌在蔚蓝色的海洋中，还不时有几朵美丽的云彩在上面漂荡。难怪那些月球探险者们赞美它是“漂浮于广阔宇宙空间中的最美丽的绿洲”。
月球的地形
看上去像“在月球中有一个人”的外貌是由许多环形山、山峰、深狭谷和平原构成的一个组合体。最大的月海称为雨海，其直径约1126千米。
在面向地球的月球一侧有另外大约20个重要的月海，它们有诸如澄海、危海和云海等名称。虽然它们称为平原，但也不是完全平坦的，其上山脉交错、环形山密布、悬崖和峭壁随处可见。
一种理论是，月海是在数十亿年前月球内部炽热时，由多次可怕的陨石撞击而生成的。陨石撞击能产生巨热，使月面熔化，并从内部放出熔岩而形成月海。一个更为近代的理论认为，陨石撞击很可能将岩石粉碎而不是将其熔化。1964和1965年拍摄了月球照片的3个美国“徘徊者”号探测器增强了科学家中间对月海主要是由火山灰或熔岩流、尘或一些未知物质组成的推测。
月海为巨大的山脉所环绕。它们取地球上诸山脉的名称，如阿尔卑斯、比利牛斯和喀尔巴阡等。最高的月球山脉是莱布尼茨山脉，其最高峰达9144米。
在月球表面分布着数万个环形山，它们常互相交搭在一起。天文学家长期以来就对它们的起源进行着争论。环形山可能由数十亿年前的火山所产生，现在这些火山已变成死火山。一个更广泛采纳的理论认为，它们是由陨石雨和火山活动的双重原因造成的。
在月球上有1000多个深谷，称为沟纹或裂痕。它们长16千米—483千米，宽小于32千米，深度不详。这些沟纹被认为是月面的裂缝，它们沿着由于某种内部加热和膨胀作用产生的脆弱地带而形成。在日全食期间，照到月球边缘深谷中的阳光可以形成一圈亮点，称为“贝利珠环”。
月食
当月球进入地球阴影从而失去从太阳得到的明亮照度时，就发生月食。月食只能发生在满月——即月球正对着太阳之时——因为地球的阴影是正背着太阳。从地球上任何地方，只要月球在那里的地平线之上，都可以看到月食。月食可为月全食、月偏食或半影月食，这要依月球的位置而定。如果月球穿过地球本影的中心，就会发生月全食。全食可以延长到100分钟，而整个月食可延续约35小时。当月球只有一部分穿过本影时，可以看到月偏食。当月球只穿过阴影的外区时，就会出现半影月食。月食一般每年发生两次。但是，在某些年里可能没有月食，而在另一些年里可能发生1次或3次月食。恒星与其他必备知识
流星和陨石
一条烧着的亮闪光横过夜空，随即消失。偶尔这种闪光能直达地面而产生炮声般的隆隆声。古人看到这种现象时，他们以为是见到了一颗从天上掉下来的星，而称其为流星。
今天，人们对这些发光痕迹当然有了更充分的了解，我们已知它们是从外空进入地球大气层受热气化的石块或金属小块。它们在入大气层之前，称为微陨星体。但一进入大气后，就称为流星。多数流星都到不了地面——它们都很小，入大气层后就会全挥发掉。不过，有时其中较大的会留下未受损的部分。这些大而实密的落地尚存物，便称为陨石。尽管每年有成千上万个微陨星体进入大气，但估计只有500颗左右未挥发尽而落至地面。
恒星
古代的人认为一颗颗的恒星是一个巨大的中空的球的内壁上一个个微弱的亮光。他们编造了许多星星的故事，还把他们日复一日、年复一年地在夜晚看到的星星的图形给取了名字。只有在现代天文科学诞生之后，才开始揭示宇宙真正的本质。
科学家还不能精确地说清楚到底什么是恒星。然而对于给地球光和热的太阳的这些不计其数的同伴，人们已经知道了许多有关它们的事实。
我们知道得最多的恒星是我们自己的太阳。它是我们的太阳系的中心，地球绕着它转。太阳只是几十亿颗恒星中的一颗。同样地，我们的太阳系也只不过是我们称为银河的巨大的星系里的一个小小的部分。通过望远镜可以看见许多其他的星系。
恒星的数量
天文学家只能大致估计宇宙中恒星的数量。一种方法是测定已知数量的恒星发出的光和其他作用的量，拿它来与整个天空的作用进行比较。有些天文学家说，单是银河自身就含有恒星1000亿颗以上，而银河里的恒星只是离我们最近的那些恒星。这些恒星集结到一起成为一个巨大的星团，称为星系。离得远一些的还有估计多达几十亿的其他星系。如果对银河里的恒星数量的估计接近事实的话，那么恒星的总数一定大得不可思议。
恒星的运动
如果我们观看恒星，然后过一个小时再观看它们，我们会看到除了北极星之外，天空里其他所有的恒星全都改变了位置。这样的变化是地球绕自己的轴自转造成的。恒星看起来似乎从东向西转过天空，因为它们下方的地球在从西往东转动。另外，恒星之间似乎总是保持同样的位置。古人因此相信多数恒星的位置是固定的。他们只能看见几个称为行星的明亮的星在移动位置。如果哥伦布今天还活着，他会看到从他到达新大陆那天起，恒星的位置差不多没有发生什么改变。
然而，精密的试验表明，恒星是以惊人的速度运动着的。我们的太阳和太阳系在空间以大约每秒19千米的速度向着武仙星座方向运动。测定恒星的运动，要对照星空总背景或者说天球，并且校正受太阳系运动影响的视运动。测定的结果就是恒星的自行。
一些重要的恒星
最亮的恒星是天狼星。它比我们的太阳大3倍还多，离我们大约9光年。3月初在南天看得最清楚。
1844年贝塞耳声称天狼星有一个看不见的伴星，约为天狼星的一半大小。这一对恒星约以每秒580千米的速度冲向地球。贝塞耳的望远镜放大率不够高，不能把它们分开；美国人阿尔万·G·克拉克用他自己制造的望远镜发现了这颗伴星。
天狼星的伴星没有遮掩天狼星射向地球的光亮。英仙座的亮星大陵五是一个食双星。在大约两天半的时间里，大陵五的亮度几乎赶上北极星。然后伴星突然来到大陵五与地球之间，大陵五的亮度大约减弱到原来的三分之一，这一状态大约维持几个小时。今天天文学家已经知道50对以上的食变星或者食双星。已经观测到的双星有13000对以上。
因为食而引起的亮度变化不同于闪烁。所有的星都会闪烁，因为大气条件的变化改变了星光的折射，因此改变了星的亮度。
对航行者来说，最重要的星莫过于北极星。它算不上最明亮的星，因为它在极远的远方。放大率高的望远镜表明北极星实际上是3颗星组成的。
星座
天空中的星斗密密麻麻，数也数不清，怎么去辨认它们呢？人们用想象的线条，把天空划分成许多区域，并给它们相应的名称。例如我国古代所命名的“二十八宿”、“北斗”等。在西欧，划分出的星空区域则叫做“星座”。国际上统一把整个天空划分为88个星座，其中有48个星座是古希腊天文学家认定的，这些星座大多以古希腊神话故事中的人物、动物命名，如大熊座、仙后座、狮子座、天蝎座、牧夫座、天秤座等。近代划分的星座是以科学的系统划分的，许多星座采用天文学或其他科学仪器的名称命名，如六分仪座、八分仪座、望远镜座、时钟座、雕具座、显微镜座等。
这些星座，犹如地球上大大小小的许多国家。每个星座中都有许多星星，恰似一个国家中众多的城市和村镇。它为我们辨认繁星密布的星空，提供了极大的方便。
辨认星座时，应根据星图和说明，先找到星座中最亮的几颗恒星，然后再根据星图中各星的相对位置来认识整个星座。但是，在认识白羊、金牛、双鱼、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、人马、摩羯、宝瓶这12个位于黄道上的星座时，有时可能看到在星图上找不到的个别亮星，那多半是太阳系中的行星。肉眼可以看到的行星只有5颗，它们是：水星、金星、火星、木星和土星。
极光
极光主要出现在南、北两半球高纬度地区，是夜空里的彩色发光现象。北半球的极光称为北极光。在美国的阿拉斯加和北部其他各州，北极光最为常见，也很壮观。一年大约可以看到25次。南半球的极光称为南极光。
极光通常是白色的，略带点绿色调，但是也可能带点浅黄色或者粉红颜色。垂直的射线是常见的，像探照灯的光。在美丽的冕状极光中，射线似乎在天空汇集成星状。在壮观的火焰样中，舌状的射线向上呈波状。从弯曲的光带垂直向上的光称为帘幕状极光。
来自太阳黑子和耀斑的高能带电粒子激发高层大气的稀薄气体，使它们发光，出现极光。极光多出现于春秋两季，因为那时候地球与太阳上黑子既大又多的区域最为接近。然而某些地区可能在冬季里极光的出现最为频繁。
来自太阳的粒子由于地球磁场的作用而向地磁极偏斜。粒子与氧原子和氮原子碰撞，推出了电子，剩下处于激发态的离子。离子发射出不同波长的辐射，形成彩色的极光。
1989年春季，横跨北半球远至美国南方加利福尼亚州、佛罗里达州、亚利桑那州的天文学家都观察到了一系列瑰丽壮观的极光。尤为突出的是3月份和5月份。
黑洞