القمر الخصائص الفيزيائية
تم قياس قوة مجال القمر المغناطيسي بواسطة دراسة تأثير دوبلر بإرسال موجات راديوية من المراكب الفضائية التي تحلق في مدار حول القمر ثم تحليلها بعد أن ترتد مُجدداً إلى المركبة. من الآثار الرئيسية التي تخلفها جاذبية القمر مناطق تسمى الماسكونات، وهي عبارة عن مناطق من قشرة القمر تخضع لتأثير الجاذبية بأكثر مما تتوقعه النماذج النظرية (شذوذ الجاذبية)، وهذا يَحدث في بعض الأحواض التي تخلفها الاصطدامات، وتسببه جزئياً تدفقات حمم البحار البازلتية الكثيفة التي تسقط في هذه الأحواض. تؤثر الماسكونات بشكل ضخم على مدارات المراكب الفضائية حول القمر. لكن هناك بعض الأمور غير المفهومة حول هذه المعالم القمرية، فتدفقات الحمم وحدها لا يُمكنها تفسير كل هذا الشذوذ الجذبي، وعلاوة على هذا فإن بعض الماسكونات الموجودة ليست مرتبطة بحمم البحار القمرية.
يَملك القمر مجالاً مغناطيسياً خارجياً تتراوح قوته من واحدة إلى آلاف النانوتسلات، وهذا أقل من 1% من قوة مجال الأرض. لا يَملك القمر حالياً مجالاً كاملاً ثنائي القطبية، لأن هذا يَتطلب وجود نواة معدنية سائلة في باطنه لتوليده، ولذا فإنه يَملك مغناطيسية قشرية فقط (من قشرته)، لكن ربما كان يَملك القمر في وقت ما في تاريخه مجالاً ثنائي القطبية عندما كانت نواته لا تزال سائلة بعد تكونه. من المحتمل أن بعض بقايا مغناطيسية القمر ما زالت تولد مجالات مغناطيسية لفترات قصيرة عابرة عند حدوث اصطدامات كبيرة على سطحه، وذلك خلال تمدد سحابة البلازما التي ولدها الاصطدام التي يَترافق معها وُجود مجال مغناطيسي حولها، وهذا يَتأثر أيضاً بالموقع الظاهري لأكبر التمغنطات القشرية على السطح والتي تقع قرب القطب المضاد (الجهة المقابلة من سطح القمر) لأحواض الاصطدام العملاقة.
يَملك القمر غلافاً جوياً رقيقاً للغاية إلى حد أنه معدوم تقريباً، حيث أن إجمالي كتلته تبلغ أقل من 10 أطنان. والضغط السطحي الذي تولد هذه الكتلة الصغيرة هو حوالي 3×10−15 ض.ج (0.3 با)، لكنها تختلف حسب اليوم القمري. تتضمن مصادر غازات الغلاف الجوي ظاهرتي التغزية والفرقعة، عندما تتصاعد إلى الجو غازات كانت محتبسة على السطح (التغزية) أو تتحرر ذرات من مادة ما من التربة القمرية نتيجة لاصطدام جسميات الرياح الشمسية المشحونة بها (الفرقعة). ومن ضمن العناصر التي عُثر عليها في جو القمر الصوديوم والبوتاسيوم، وهي ناتجة عن عملية الفرقعة، وهي موجودة أيضاً في جوّي عطارد وآيو: الهيليوم-4 من الرياح الشمسية، والآرغون-40 والرادون-222 والبولونيوم-210 من التغزية بعد تكونهم بواسطة الانحلال الإشعاعي داخل القشرة والدثار. لكن غياب بعض الذرات والمركبات الطبيعية في الجو بينما هي موجودة في طبقة الريغولث (أي حطام صخري) مثل الأوكسجين والنيتروجين والكربون والهيدروجين والمغنيسيوم هو أمر غير مفهوم. كشفت مركبة شاندرايان-1 وُجود بخار الماء أيضاً في الجوّ القمري، والذي وَجدت أن مقداره يَختلف حسب دائرة العرض، مع مقدار أقصى يَبلغ ما يَتراوح من 60 إلى 70 درجة تقريباً، ومن المُحتمل أنه تكون من تسامي جليد الماء في الريغولث. ويُمكن إما أن يَعود هذا الغاز إلى الريغولث مُجدداً نتيجة لجاذبية القمر، أو أن يُفلت منها ويَنقذف إلى الفضاء الخارجي، وذلك يُمكن أن يَكون نتيجة لضغط الأشعة الشمسية أو لتأين جسيمات بخار الماء.
يبلغ الانحراف المحوري لمحور القمر 1.54° فقط. وهو أقل بحوالي 23.44° من ميلان محور الأرض. ونتيجة هذا الانحراف القليل فإن التفاوت في الضياء الشمسي أقل مما هو على الأرض. كما تلعب التغيرات الطبوغرافية دوراً هاماً في التغيرات الفصلية. وتظهر الصور الملتقطة سنة 1994 بواسطة المسبار كليمنتين بأن هناك أربع مناطق جبلية على حافة فوهة بياري في منطقة القطب الشمالي تبقى مضاءة طوال اليوم القمري. وتبقى في حالة ذروة ضوئية دائمة. ولا توجد مناطق مشابه في القطب الجنوبي للقمر، بل على العكس توجد مناطق تبقى دائماً في حالة ظلمة مثل قيعان الفوهات الصدمية، وبطبيعة الحال تكون درجة الحرارة منخفضة بشكل كبير في هذه المناطق. وقد قاس مستكشف القمر المداري أقل درجة حرارة في فصل الصيف القمري ضمن هذه الفوهات الجنوبية ليجد أنها تصل إلى 35 كلفن. وتبلغ درجة الحرارة في فوهة هيرميت الواقعة بالقرب من القطب الشمالي عند الانقلاب الشتوي 26 كلفن. وهي أقل درجة حرارة قيست بمركبة فضائية ضمن النظام الشمسي على الأطلاق. حتى أنه أقل من درجة حرارة سطح بلوتو.