Mặt Trăng
Đặc tính vật lý > Bề mặt > Nước và sự sống

Bài chi tiết: Nước trên Mặt Trăng
Nước lỏng không tồn tại trên bề mặt Mặt Trăng.tr.309 Với điều kiện trên bề mặt, nước sẽ bị bức xạ cực tím từ Mặt Trời quang phân thành các chất khác. Ngay cả nước ngậm trong đất đá cũng bị giải hấp bởi tia cực tím của Mặt Trời. Môi trường tự nhiên của Mặt Trăng không hỗ trợ sự sống vì bức xạ Mặt Trời mạnh, gần như không có khí quyển, nhiệt độ cao vào ban ngày, cùng bức xạ ion hóa. Tổng lượng vi sinh vật mà các tàu vũ trụ đã mang lên Mặt Trăng trong các nhiệm vụ thám hiểm có tiếp xúc với bề mặt là khoảng 4,57×1010 tế bào hoặc bào tử, nhưng hầu hết được cho là không thể sống quá một ngày Mặt Trăng (29,5 ngày Trái Đất). Tuy nhiên vào năm 2019, ít nhất một hạt giống đã nảy mầm ở một thí nghiệm trong môi trường có kiểm soát của tàu đổ bộ Thường Nga 4.
Từ những năm 1960, đã có giả thuyết về sự tồn tại của nước đá ở các hố va chạm lạnh lẽo luôn bị khuất trong bóng tối ở hai cực. Trục quay của Mặt Trăng đã ổn định trong vài tỷ năm trở lại đây và ở hai cực có những hố không nhận được ánh sáng Mặt Trời trong suốt thời gian này. Chúng có thể chứa nước đá đến từ sao chổi, gió Mặt Trời, hoặc các tầng đá bên dưới. Các mô phỏng trên máy tính năm 2003 gợi ý khoảng 14.000 kilomét vuông diện tích Mặt Trăng có thể nằm trong bóng tối vĩnh cửu. Các kế hoạch định cư trên Mặt Trăng của con người phụ thuộc đáng kể vào lượng nước có sẵn tại đây khi mà phương án vận chuyển nước từ Trái Đất tỏ ra không khả thi.
Những phát hiện gần đây đã xác nhận sự tồn tại của nước trên bề mặt Mặt Trăng.tr.309 Năm 1998, phổ kế neutron trên tàu vũ trụ Lunar Prospector chỉ ra dấu hiệu hydro trong nước đá nằm dưới lớp đất mặt vài chục xăngtimét ở các hố tối vĩnh cửu gần cực. Thủy tinh núi lửa được mang về từ Mặt Trăng cũng chứa lượng nước nhỏ. Tồn tại nước ở dạng liên kết hóa học trong đá Mặt Trăng.tr.309 Vào năm 2008 phổ kế M3 của tàu vũ trụ Chandrayaan-1 đã phát hiện sự tồn tại của nước ở cả các bề mặt được Mặt Trời chiếu sáng. Năm 2009, LCROSS cho một tên lửa hết nhiên liệu đâm xuống vùng tối vĩnh cửu trong hố va chạm Cabeus gần cực nam và phát hiện khoảng 155 kg nước trong luồng khói bụi bốc lên từ vụ va chạm.
Vào năm 2011 một thí nghiệm đã đo được 615 đến 1410 ppm nước trong bao thể nóng chảy của mẫu đá chứa magma cổ ở Mặt Trăng, cho thấy một số phần bên trong Mặt Trăng có lượng nước tương đương lớp phủ trên của Trái Đất. Việc phân tích lại dữ liệu phổ phản xạ của máy đo M3 vào năm 2018 đã khẳng định sự tồn tại của nước đá trong vòng vĩ độ 20° ở cả hai cực. Dữ liệu cho thấy ánh sáng phản xạ đặc trưng của nước đá, khác hẳn so với ánh sáng từ hydroxyl, nước ở thể khác, hay các bề mặt phản xạ khác. Nước đá có nhiều hơn ở cực Nam, tại các khu vực nằm trong bóng tối lâu nhất. Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng xác nhận nhiệt độ rất thấp trong một số hố va chạm và chụp được ảnh nhờ ánh sáng của sao.tr.309 Tổng lượng nước ở các hố này vào khoảng hàng trăm tỷ tấn.tr.309
Cuối năm 2020, các nhà thiên văn phát hiện phân tử nước ở phần bề mặt được chiếu sáng của Mặt Trăng bằng thiết bị SOFIA. Những khe hở nhỏ khuất tối trong đất đá, ở cả vùng đất được chiếu sáng với vĩ độ trên 80, được cho là chiếm tới khoảng 10–20% diện tích tối vĩnh cửu chứa nước đá của Mặt Trăng.