月球朝向地球一面上怎麼會有環形山呢？

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如題，它的一側永遠朝向地球，那麼它表面的環形山是怎麼形成的？難道小型天體能繞過地球撞上它嗎？這種軌跡也太不可思議了吧。

1.
當一個小天體以速度v飛經地球，它要離地球多近才會被地球引力偏折、撞到地球上？（or，地球的碰撞截面是多大？）

（Australian Space Academy）

答案是非常小。

（Earth Cross Section for Meteoroids）

不難想見，相對速度越快的小行星，越不容易被地球引力俘獲進而相撞；速度越慢的，越容易。

地球繞太陽公轉的速度約為30km/s，在地球軌道附近的小行星的公轉速度也大體是同一個量級。這樣它跟地球的相對速度大體在幾公里每秒到幾十公里每秒這個範圍內。

於是根據上表，地球的碰撞截面在大部分情況下是一個比地球大不到一倍的圓面。在這個範圍之外的，就跟地球擦肩而過，撞不到地球。再稍微遠一點，其軌跡被地球引力偏折都可以忽略不計（有興趣的讀者可以用偏轉角公式 β = 2 G M / R V2 驗證）。

2.
所以可以把模型簡化為：

世界上並不存在引力這個東西，地球、月球相距38萬千米，待著不動，歲月靜好。

一顆小行星以勻速直線運動飛了過來，如果進入地球或月球的碰撞截面，吧唧，撞了；如果沒有進入碰撞截面，繼續勻速直線運動。

3.
地月之間不是這樣的

而是這樣的

從月球看地球，張角只有1.9°，對應的立體角約2.8平方度。佔全天約41000平方度的~0.00007。

算上碰撞截面比地球自身橫截面大的那幾倍，也不過是萬分之一的量級。這就是地球能給月球提供的保護。

也就是說，沒有什麼卵用。

4.
你會說，然而月球背面顯然有更多撞擊坑啊……

這幾乎不是因為正面撞得少，而是正面月殼較薄，岩漿更容易溢出，把撞擊坑填了——填完就成了深色的，月海。（Near-side/far-side impact crater counts）
以上。

這個問題里包含了一個假設,也就是潮汐鎖定導致的"月球的一面朝向地球"發生在"月球受到大量小行星撞擊"之前.這個假設能不能成立呢?

首先月球的年齡是 $4.4-4.45 *10^{9}$ ,LHB(Late Heavy Bombardment)發生在 $3.8-4.1*10^{9}$ 的時候,這中間的時間差是10^8y量級,而潮汐鎖定的時標是

參考:Tidal locking - Wikipedia
如果簡單根據現在的數據做一些估計+近似帶入計算,可以算出來地月系統的潮汐鎖定時標大概在10^6yr（取5倍現在的月球轉速為初始速度）.問題在於地月系統形成現在的共振狀態期間月球還經歷了遷移,也就是說月球原始的a是大於現在的值的,從上面的公式可以看到半長徑(a)是影響力最大的一個因素,a增長一倍時標就可以擴大64倍.
所以這個問題存在的前提 -- 地月系統的潮汐鎖定發生在月球被隕石/小行星大量撞擊之前 -- 是不確定的.這個是個人理解,如果已經有這方面的研究結論歡迎告知.

另:高票答案的模型似乎簡化得有點厲害,發生撞擊的小行星其速度,傾角,偏心率的分布肯定不可能是全空間隨機的.不過關於地月距離的圖片很贊...

地球難道把整個月亮的正面都遮擋起來了？你自己用個蘋果當做地球，拿個雞蛋放在離蘋果4米外的地方當月球，看看這個蘋果能在多少角度里擋住四面八方對雞蛋正對蘋果的那一半面的攻擊。。

下雨天你打個一柄20米高的小傘有用么？

地球在月球一側不只是面積影響吧，更重要的是引力，所以有些答案直接算夾角、面積確實不妥，不能說明什麼。但引力能起多大作用，這要靠數據說話了。我所說的這些不是重點，月球不是一直都是一個面朝向地球的，是因為潮汐鎖定才固定面向地球，之前很長時間（遠大於鎖定後時間，懶得查數據，有興趣的可以自己查）都是各個面都朝向過地球，所以隕石坑哪裡都有的。

是由於龜仙人的存在
根據文獻記載，在戰鬥力不到400的情況下就足以打爆月球，用龜波氣功轟出月球的環形山