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月亮的形状变化是一个有趣的天文现象。月球本身是一个球体，它不会发光，只能反射太阳光。当我们从地球上观察月球时，看到的实际上是月球被太阳照亮的那一部分。随着月球绕着地球公转，太阳、地球和月球三者的相对位置不断变化，这就导致了我们看到的月球形状发生变化。
月球绕地球公转是月相变化的根本原因。月球完成一次公转需要大约29.5天，这也是一个朔望月的周期。在公转过程中，月球始终保持同一面朝向地球，这种现象叫做潮汐锁定。随着月球在轨道上的位置变化，太阳照射月球的角度也在改变，从而形成了我们观察到的不同月相。
太阳光从一个固定方向照射月球，始终照亮月球面向太阳的一半。当月球在不同位置时，从地球上看到的被照亮部分就不同。比如当月球在地球和太阳之间时，我们看到的是月球的背光面，这就是新月。当月球在地球的另一侧时，我们看到的是完全被照亮的一面，这就是满月。
月相变化遵循固定的周期。从新月开始，月球逐渐显现出娥眉月的细弯形状，然后是上弦月的半圆形，接着是盈凸月的大部分圆形，最后到达满月的完整圆形。之后月球开始亏缺，经过亏凸月、下弦月，最后回到残月，完成一个完整的月相周期。这个周期大约需要29.5天，被称为一个朔望月。
总结一下，月亮形状变化的原因是月球绕地球公转运动。在这个过程中，太阳光从固定方向照射月球，而我们从地球上观察月球的角度不断变化，因此看到月球被照亮部分的形状也在变化。整个月相变化周期为29.5天，从新月开始，经过各种月相，最终回到新月，如此循环往复。这就是我们看到月亮形状变化的科学原理。