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月球上没有空气。月球的科学探测结果明确告诉人类，月球上的大气极为稀薄，约为地球上的一万亿分之一，这等于说，月球表面实际上没有空气。月球由于质量过小，其表面引力和气体逃逸速度太小，因此，原始大气层中的气体分子如氢、氦、氨、水蒸气等的运动速度很容易达到逃逸速度而逃离月球。
即使后来由火山作用而喷发出质量较大的气体分子，如二氧化碳分子的运动速度也可达到月球上气体的逃逸速度而逃离月球。
月球与水星就是由于离太阳近，温度高，其组成大气的分子运动太快而未被月球(水星)拉住;相反，尽管“土卫-6”的逃逸速度和表面重力都较小，但由于其离太阳远，表面温度低，大气层的分子运动很慢，因此气体容易被其他星系吸入。
事实上，并非单是月球没有大气层。在太阳系60多个卫星中，除了土星的第六个卫星(“土星-6”)和海王星的第一个卫星(“海卫-1”)有大气层外，其他卫星也没有大气。现代太阳系及其星体演化理论清楚地告诉人类，月球在过去的某个阶段必然存在比现在浓密得多的大气层。