起源之谜
对于，科学家提出3种理论，它们全都有缺陷，但是"阿波罗"计划却有助于证明，其中看来可能性小的理论是较佳理论。有些科学家认为，月球是和地球一起，于46亿年以前，从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为月球是地球的"孩子"，也许是从太平洋地区"抠"出去的。然而"阿波罗"登月探险的结果表明，地球和月球的结构成份差别很大，有一些科学家提出了另一种假说，即"俘获说"。他们认为，月亮是偶然闯入地球引力场，而被锁定在轨道上。可是，要从理论上解释这一过程的机制，难度相当大。因此，上述3种理论全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称："要解释月球不存在，要比解释月球存在更容易些。"一些人认为它是撞击的产物。
年龄之谜
令人惊异的是，从月球带回的岩石标本，经分析发现其中99%的年龄要比地球上90%年龄较大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在"寂静海"降落后拣起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁——它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大，地球上最古老的岩石是37亿年。1973年，世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。更令人不解的是，这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。根据这些证据，有些科学家提出，月球在地球形成之前很久便已在星际空间形成了。
月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜。
月球古老的岩石已使科学家束手无策，然而，和这些岩石周围的土壤相比，岩石还算是年轻的。据分析，土壤的年龄至少比岩石大10亿年。科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是，测定了岩石和土壤的化学成份之后，科学家发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的（月球上有很多陨石坑，有可能是陨石粉碎之后形成的土壤）。
当巨大物体袭击时，月球发声之谜。
在"阿波罗"探险过程中，废弃的火箭第三节推进器撞在月球表面。据美国航空航天局的文件记载，“每一次这样的响声，听起来仿佛是一个大铃铛的声音。”当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时，他们发现要在月球表面钻孔十分困难。土壤样品经分析后发现，其中含有大量地球上稀有的金属钛（被用于超音速喷气机和宇宙飞船上）；另一些硬金属，如锆、铱、铍的含量也很丰富。科学家觉得迷惑不解，因为这些金属只有在很高的温度——约华氏4500度下，才会和周围的岩石融为一体。
表面之谜
"阿波罗"的宇航员们发现，月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质， 这表明，月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的：“月亮上铺着玻璃。” 专家的分析证明，这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的，有些科学家相信，这是太阳的爆炸——某种微型新星状态——产生的后果。
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